Forskjellig fart ved forskjellig bølgelengde?

[Kirchhoff]

Hei, jeg snakket med en ingeniør som jobber i et firma som lager satelitter. Han sa at jo høyere frekvens det er på en radiobølge, jo fortere går den. Dette fikk jeg ikke til å stemme, for jeg trodde at all elektromagnetisk stråling gikk like fort jeg. Tar jeg feil?

Endret 19. februar 2010 av O:M:A

[GeO]

Alle elektromagnetiske bølger går like fort i vakuum.

 

I en del tilfeller kan imidlertid bølgefarten gjennom et medium være avhengig av bølgelengden, og da kalles mediet dispersivt. I slike situasjoner uttrykket man gjerne sammenhengen mellom fart og bølgelengde ved hjelp av en dispersjonsrelasjon på formen f = f(λ), dvs. at frekvensen er en funksjon av bølgelengden (da blir farten også det, siden v = λf).

Endret 19. februar 2010 av GeO

[Kirchhoff]

Men en satelitt som sender data ved hjelp av elektronamgnetisk stråling, sender vel ikke signalene sine gjennom noe dispersivt? Er atmosfæren dispresiv?

[GeO]

Tja, det kan man vel kanskje si. Vi vet jo at når synlig lys passerer gjennom en vanndråpe, så brytes de ulike bølgelengdene av lyset ulikt (ulik bølgehastighet gir ulik brytningsindeks for fargene), og dette er grunnen til at vi får en regnbue. Mulig at noen av gassene luften/atmosfæren består av har dispersive egenskaper på samme måte som at vann har det.

 

Nå er jeg ikke akkurat noen ekspert på området, så jeg vet uansett ikke helt hvilken effekt dette har på de bølgelengdene satellitter sender i.

[Stjernestøv]

Hei, jeg snakket med en ingeniør som jobber i et firma som lager satelitter. Han sa at jo høyere frekvens det er på en radiobølge, jo fortere går den. Dette fikk jeg ikke til å stemme, for jeg trodde at all elektromagnetisk stråling gikk like fort jeg. Tar jeg feil?

Nei, du tar ikke feil. I utgangspunktet har all EM stråling samme hastighet i vakum, så dersom den ingeniøren ordla seg slik er det svært misvisende (om ikke feil).

 

Bølgelengden på en EM stråling avgjør hvor godt den er egnet til å transportere informasjon i forskjellige situasjoner. Ta for eksempel optisk synlig EM stråling. Denne bærer lett informasjon gjennom fiberoptiske kabler, mens gjennom vann bremses lyset så kraftig at en fort taper all informasjon. (derfor er havet bekmørkt på dypere vann).

Samme forhold finner man ved satelittkomunikasjon. Her vil radiobølger (slik vi bruker til radiokomunikasjon på bakken) ikke kunne bære informasjonen godt nok gjennom atmosfæren. Derfor brukes det EM stråling med en kortere frekvens (microbølger)

NB Prøvde å holde forklaringen svært enkel. Det går sikkert an å forklare dette mer presist

 

EDIT:

Er atmosfæren dispresiv?

Er ikke sikker. Det som er sikkert er at atmosfæren både absorberer og frastøter seg EM stråling. Du finner detaljer om dette her: http://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Earth#Optical_properties Endret 20. februar 2010 av The Metal God

[Kirchhoff]

Ok, elektromagnetisk stråling og radiobølger er vel det samme? Headde vært merkelig om ingeniøren tok feil, for atm er han projekt leder for en sattelitt som skal ta 3D bilder av universet, og skal være med på å jobbe med en sattelitt som skal til merkur.

[Stjernestøv]

Ok, elektromagnetisk stråling og radiobølger er vel det samme?

Nei, du missforstår.

EM stråling er et fellesbegrep. radiobølger beskriver en begrenset del av av spekteret til em stråling.

[Kirchhoff]

Skjønner!

Endret 20. februar 2010 av O:M:A

[SirDrinkAlot]

Men en satelitt som sender data ved hjelp av elektronamgnetisk stråling, sender vel ikke signalene sine gjennom noe dispersivt? Er atmosfæren dispresiv?

Så hva er det han mener, at data sendes fortere med høyere frekvens? For det er mulig at man kan sende mer data per tidsenhet med en høyere frekvens, det betyr ikke dog at man sender det raskere.

[Stjernestøv]

Ja, ikke sant! Det kan nok være der det ligger. Hurtigheten eller frekvensen på en signalbølge er jo en fundamental begrensning av mengden informasjon som kan sendes. Høyere frekvens vil bære mer data.

 

EDIT: Pass bare på og ikke blande frekvensen med hastigheten av signalet som er lik eller opp i mot lysets hastighet (avheng av mediumet den trenger gjennom)

Endret 20. februar 2010 av The Metal God

[Kirchhoff]

Jada, bølgelengden er hastighet/frekvens. Og bølgelengde*frekvens er hastigheten.

[Kirchhoff]

Jeg tror faktisk at han snakket utenfor sitt fagfelt. For vi jeg gjorde forklarte nøye hva jeg trodde. At hastigheten var nesten konstant, mens det var bølgelengden som forandret seg på forskjelle bølgelengder.

[Kubjelle]

Radiobølger er en type elektromagnetisk stråling.

Det kan ikke være at dataoverføringshastigheten er større, ved mindre bølgelengder?

 

Edit: Oups. Var nok ganske sein med å svare her ja!

Endret 20. februar 2010 av Kubjelle

[Stjernestøv]

Jada, bølgelengden er hastighet/frekvens. Og bølgelengde*frekvens er hastigheten.

???. Er usikker på om du fikk med deg hva jeg mente.

 

Tenk deg at solen vår eksploderte. Tiden som EM bølgene hadde brukt til jordkloden hadde vært lik for alle frekvenser. optisk lys, infrarød stråling (varmestråling), osv; alle frekvensene hadde brukt like lang tid ut til jordkloden. Gravitasjonsbølgen også...

Så EM stråling har i vakum samme hastighet uavhengig av frekvens. Hastigheten vi snakker om vil av matematikere/fysikere omtales som c (bokstaven c) og i dagligtale kaller vi det: lysets hastighet

nb. bare for å være sikker på at vi ikke pratet om hverandre

[Kirchhoff]

Jada, vi pratet ikke om hverandre. Som GeO sa: Alle elektromagnetiske bølger går like fort i vakuum.