ILUSTRACIÓN DE FENÓMENOS ONDULATORIOS ELECTROMAGNÉTICOS MEDIANTE UN ENLACE DE COMUNICACIONES POR MICROONDAS Marta Rojo Martínez Departamento de Física Universidad de Murcia

Protagonistas en el mundo de las Comunicaciones y la Información UNA EXPERIENCIA DOCENTE Visualización y demostración sencillas de las propiedades de las ondas electromagnéticas Objetivo Sistema de comunicación mediante microondas Atractivo y actual Mayor experiencia sobre el comportamiento de la luz mo (  m) >> luz (  m)  experimentos a escala macroscópica Ondas electromagnéticas

1ª Parte: Revisión de Conceptos 1.¿Qué es una onda? Clasificación de ondas Fenómenos ondulatorios Propiedades fundamentales de las ondas 2.¿Qué es una onda electromagnética? Maxwell y Hertz Ondas electromagnéticas planas Reflexión y refracción Interferencia y difracción Espectro electromagnético 3.Sistemas de comunicación Esquema básico de un enlace de comunicaciones Modulación

2ª Parte: Exhibición Experimental de Ondas Electromagnéticas 1.Elementos de un enlace de comunicaciones de onda libre a frecuencias de microondas 2.Modulación de amplitud de la onda electromagnética Transmisión de una señal eléctrica Transmisión de señales acústicas 3.Observación de fenómenos ópticos a frecuencias de microondas Reflexión Refracción Polarización Interferencia de doble rendija “Fibra óptica” de microondas

Fenómenos ondulatorios  Luz  Sonido  Olas en agua  En cuerdas  Emisiones radio, TV, telefonía móvil, etc.  Rayos X  ¿Qué es una onda?

Transporte de energía y cantidad de movimiento sin transporte de materia ONDA La perturbación se propaga a través del agua, pero el agua permanece en el mismo sitio

Diferencias de las ondas con otros fenómenos que transportan energía y momento depende de las propiedades del medio en que se propagan  Una vez emitidas las ondas, su velocidad es independiente del movimiento de la fuente y depende de las propiedades del medio en que se propagan Interferencia y difracción  Capacidad para bordear obstáculos  Interferencia y difracción 1. ¿Qué es una onda?

Clasificación de las ondas (I)  Mecánicas: Precisan de un medio material para su propagación (sonido, olas en agua, en cuerdas, muelles, etc.)  Electromagnéticas: No precisan de un medio material que las soporte y se pueden propagar en el vacío vacío 1. ¿Qué es una onda?

Clasificación de las ondas (II)  Longitudinales: La dirección de propagación coincide con la dirección de vibración  Transversales: La dirección de propagación y la dirección de vibración son perpendiculares 1. ¿Qué es una onda?

Propiedades de las ondas  Intensidad-Energía  Altura de las olas. Depende del tamaño de las gotas de agua  Frecuencia,f (Periodo,T)  Número de olas por unidad de tiempo (tiempo entre olas). Depende del número de gotas por unidad de tiempo  Velocidad (v)  Depende de las características de agua  Longitud de Onda ( )  Distancia entre olas. Depende tanto de las características de agua, como del número de gotas por unidad de tiempo html 1. ¿Qué es una onda?

2. ¿Qué es una onda electromagnética? La Luz Siglo XVII Newton Teoría corpuscular Huygens Teoría Ondulatoria

Siglo XIX  Principios de siglo: T. Young demuestra la naturaleza ondulatoria de la luz mediante su experimento de interferencia de doble rendija  1864: J. C. Maxwell publica su Teoría Matemática del Electromagnetismo  predijo la existencia de las ondas electromagnéticas  1888: F. Hertz produjo y detectó ondas electromagnéticas en el laboratorio  1895: G. Marconi demostró la utilidad de las ondas electromagnéticas realizando las primeras emisiones de radio Maxwell HertzMarconi 2. ¿Qué es una onda electromagnética?