ILUSTRACI

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ILUSTRACIÓN DE FENÓMENOS ONDULATORIOS
ELECTROMAGNÉTICOS MEDIANTE UN ENLACE DE
COMUNICACIONES POR MICROONDAS

• Marta Rojo Martínez
• Departamento de Física
• Universidad de Murcia
• mrojo_at_um.es

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Protagonistas en el mundo de las Comunicaciones y
la Información
Ondas electromagnéticas
UNA EXPERIENCIA DOCENTE
Visualización y demostración sencillas de las
propiedades de las ondas electromagnéticas
Objetivo

• Atractivo y actual
• Mayor experiencia sobre el comportamiento de la
  luz
• ?mo(?10-2 m) gtgt ?luz(?10-7 m) ? experimentos a
  escala macroscópica

Sistema de comunicación mediante microondas
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1ª Parte Revisión de Conceptos

• Qué es una onda?
• Clasificación de ondas
• Fenómenos ondulatorios
• Propiedades fundamentales de las ondas
• Qué es una onda electromagnética?
• Maxwell y Hertz
• Ondas electromagnéticas planas
• Reflexión y refracción
• Interferencia y difracción
• Espectro electromagnético
• Sistemas de comunicación
• Esquema básico de un enlace de comunicaciones
• Modulación

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2ª Parte Exhibición Experimental de Ondas
Electromagnéticas

• Elementos de un enlace de comunicaciones de onda
  libre a frecuencias de microondas
• Modulación de amplitud de la onda
  electromagnética
• Transmisión de una señal eléctrica
• Transmisión de señales acústicas
• Observación de fenómenos ópticos a frecuencias de
  microondas
• Reflexión
• Refracción
• Polarización
• Interferencia de doble rendija
• Fibra óptica de microondas

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1. Qué es una onda?

• Luz
• Sonido
• Olas en agua
• En cuerdas
• Emisiones radio, TV, telefonía móvil, etc.
• Rayos X
• ....

Fenómenos ondulatorios
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ONDA
Transporte de energía y cantidad de movimiento
sin transporte de materia
La perturbación se propaga a través del agua,
pero el agua permanece en el mismo sitio
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Diferencias de las ondas con otros fenómenos que
transportan energía y momento

• 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
• Capacidad para bordear obstáculos ?
  Interferencia y difracción

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Clasificación de las ondas (I)
vacío

• 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

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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

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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

?
http//www.falstad.com/mathphysics.html
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2. Qué es una onda electromagnética?
La Luz
Siglo XVII
Newton Teoría corpuscular
Huygens Teoría Ondulatoria
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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

Hertz
Marconi
Maxwell