Een antenne kan elektromagnetische (EM) golven uitzenden of ontvangen. Voorbeelden van deze elektromagnetische golven zijn zonlicht en de golven die je mobiele telefoon ontvangt. Je ogen zijn ontvangende antennes die elektromagnetische golven met een specifieke frequentie detecteren. "Je ziet kleuren (rood, groen, blauw) in elke golf. Rood en blauw zijn gewoon verschillende frequenties van golven die je ogen kunnen detecteren."
Alle elektromagnetische golven planten zich in de lucht of de ruimte voort met dezelfde snelheid. Deze snelheid is ongeveer 671 miljoen per uur (1 miljard kilometer per uur). Deze snelheid noemen we de lichtsnelheid. Deze snelheid is ongeveer een miljoen keer sneller dan de snelheid van geluidsgolven. De lichtsnelheid wordt weergegeven in de formule voor "C". We zullen de tijdsduur meten in meters, seconden en kilogrammen. Vergelijkingen voor de toekomst die we moeten onthouden.
Voordat we frequentie definiëren, moeten we eerst definiëren wat elektromagnetische golven zijn. Dit is een elektrisch veld dat zich vanuit een bron verspreidt (antenne, zon, een zendmast, enzovoort). Een elektrisch veld brengt een magnetisch veld met zich mee. Deze twee velden vormen samen een elektromagnetische golf.
Het universum staat toe dat deze golven elke vorm aannemen. Maar de belangrijkste vorm is de sinusgolf. Deze is weergegeven in Figuur 1. Elektromagnetische golven variëren met locatie en tijd. De ruimtelijke veranderingen worden weergegeven in Figuur 1. De veranderingen in de tijd worden weergegeven in Figuur 2.
Figuur 1. Sinusgolf uitgezet als functie van de positie.
Figuur 2. Teken een sinusgolf als functie van de tijd.
Golven zijn periodiek. De golf herhaalt zich elke seconde in een T-vorm. Uitgezet als functie van de ruimte, geeft het aantal meters na golfherhaling hier weer:
Dit noemen we golflengte. Frequentie (geschreven als "F") is simpelweg het aantal volledige cycli dat een golf in één seconde aflegt (de cyclus van tweehonderd jaar wordt weergegeven als een functie van de tijd, geschreven als 200 Hz of 200 "hertz" per seconde). Mathematisch gezien is dit de formule die hieronder staat.
De snelheid waarmee iemand loopt, hangt af van de stapgrootte (golflengte) vermenigvuldigd met de stapfrequentie. Golven bewegen zich op een vergelijkbare manier voort. De snelheid waarmee een golf oscilleert ("F") vermenigvuldigd met de grootte van de stappen die de golf per periode zet ( ) geeft de snelheid. De volgende formule moet je onthouden:
Samengevat is frequentie een maat voor hoe snel een golf oscilleert. Alle elektromagnetische golven bewegen met dezelfde snelheid. Als een elektromagnetische golf dus sneller oscilleert dan een andere golf, dan moet die snellere golf ook een kortere golflengte hebben. Een langere golflengte betekent een lagere frequentie.
Geplaatst op: 1 december 2023
