Radiación electromagnética y comunicación! [cerrado]

Los seres humanos no están muriendo por todas partes debido al envenenamiento por radiación porque es difícil crear una radiación electromagnética que realmente dañará. Las ondas de radio son bastante seguras. Son algo que se llama radiación no ionizante, esto significa que no destruirán su ADN, las ondas de radio simplemente calientan, pero no funcionan con nosotros hasta que usted ingresa en el poder más elevado Reino de GHz, las ondas de radio antiguas aburridas regulares simplemente no tienen el suficiente impacto como para ser un gran peligro (no absorbemos el rango de MHz bien). Se necesita mucha energía para calentar el agua, el microondas promedio acumula más de 700 vatios en una cavidad del tamaño de una caja de zapatos (que contiene toda esa energía como ... bueno, un horno), sin la caja adjunta, tendrías que luchar para hervir una taza de agua.

La radiación infrarroja es solo un nombre elegante para el calor, y, a menos que haya pasado demasiado tiempo en el espacio interestelar, emitirá su propio calor, junto con todo lo demás, el calor es solo un problema si usted hace una barbacoa. así que ni siquiera pensaría en la radiación IR.

Ahora los rayos UV causan problemas si se expone a dosis lo suficientemente altas, pero al ver como puede ver la luz UV hasta cierto punto, sabría si estuvo expuesto a una cantidad peligrosa. (además tendrías una sensación de ardor en tu piel). Ahora, un flujo de electricidad no generará nada más que las ondas de radio (y el calor) por sí mismo, necesita ayuda para producir otras formas de radiación. Cuando se suelda, por ejemplo, el arco arde tan caliente que arranca electrones de las moléculas de aire. Esto hace que todos los electrones salgan mientras vuelan, cuando finalmente encuentran su camino de regreso a las moléculas de aire solitarias, emiten un estallido de luz UV (entre otros bonitos colores) a medida que se calman y se instalan en su nuevo hogar. . Lo creas o no, esto es lo que ocurre con las lámparas fluorescentes y los letreros de neón (algunos gases producen más rayos UV que otros)

Ahora vea, los rayos X son muy peligrosos ya que son una forma de radiación ionizante, por lo que destrozarán ADN y otras cosas. La captura es, son bastante difíciles de hacer. Hacer algunas radiografías que realmente serían peligrosas (pararse a unos pocos metros de distancia bloquearía la mayoría de las radiografías de baja energía), es bastante difícil. Para hacer radiografías peligrosas, primero debe obtener un grupo de electrones para dejar sus hogares atómicos y dejarlos flotar libres Y como un haz enfocado (más fácil decirlo que hacerlo), luego tiene que acelerarlos a un poco de velocidad de luz. Necesitará una fuente de alto voltaje de al menos 50'000V para esto. Entonces tienes que disparar este haz de electrones de alta energía a algo realmente denso, el tungsteno funciona bien. Cuando los electrones llegan gritando a la mitad cuando chocan contra el tungsteno, emiten rayos X a medida que disipan su energía cinética. Todo esto debe hacerse bajo un alto vacío, por supuesto, o los electrones se dispersarán y se detendrán gradualmente a medida que rebotan en las moléculas de aire de la luz. Viendo que estas condiciones no se presentan a menudo fuera de un laboratorio, tampoco tiene mucho de qué preocuparse aquí.

Y si desea rayos gamma, bueno, es aún más difícil, ya tuvo que alcanzar un porcentaje de velocidad de luz en un alto vacío bajo alto voltaje para obtener rayos X, necesitará mucha más energía para producir rayos gamma, así que a menos que estés dividiendo los átomos, deberías estar bastante seguro.

El hecho de que todas estas formas de radiación sean electromagnéticas, no significa que un flujo de electricidad las producirá. El sonido es solo una onda de presión, al igual que la onda de choque de una explosión de bomba, pero una es mucho más difícil de producir. No te estarás soplando a través de la habitación con tu sistema estéreo, sin importar qué tan alto subas el volumen. Así que relájate, esas líneas eléctricas en la distancia no te irradiarán pronto.

La cantidad crucial que decide si la radiación electromagnética daña el tejido biológico es la energía por fotón, no la potencia total de la radiación.

Si la energía por fotón es más alta que la energía necesaria para romper los enlaces químicos, es biológicamente dañina. Esa energía está en el orden de varios eV (electrón-voltios, ver, por ejemplo, Wikipedia "Energía de disociación de enlace" ) .

Existe una relación bien conocida entre la energía por fotón y la longitud de onda o frecuencia de la radiación:

\ $ E = h \ nu \ = \ frac {h c} {\ lambda} \ $

(\ $ E \ $ = energía por fotón, h = constante de Planck, \ $ \ nu \ $ = frecuencia, \ $ c \ $ = velocidad de la luz, \ $ \ lambda \ $ = longitud de onda de la radiación)

Si conecta los valores, obtendrá como resultado que la radiación EM de frecuencia por encima de la luz visible (UV, rayos X, rayos gamma) comienza a ser dañina.

La radiación utilizada para la comunicación por radio está muy por debajo de ese límite.

Esto hasta ahora se relaciona con el mecanismo dañino más peligroso: romper los enlaces químicos.

Otro mecanismo es mediante la excitación de las moléculas (rotativas, oscilantes) que resultan en el calentamiento del tejido. Eso sucede a frecuencias mucho más bajas (microondas o incluso frecuencias tan bajas como VHF). Sin embargo, es mucho menos peligroso porque se necesita mayor potencia (varios 100 W a corta distancia) para causar daño y no se acumula, es decir, si el material no se calienta demasiado y puede enfriarse nuevamente, el efecto es reversible ( en contraste con cuando los enlaces químicos se rompen).

Dependiendo del contenido de potencia de la onda (señal) y la frecuencia de operación y la exposición, sí, existe cierto grado de interacción entre los tejidos humanos y esas ondas. La pregunta es: ¿cuánta interacción y qué tipo de daño causaría?

La respuesta es: todo depende de la exposición y la intensidad (contenido de potencia) de esas ondas. Cuanto más alta es la dosis de energía y más exposición, más daño puede causar al ser humano.

Además, las ondas de radio atraviesan lo que se denomina "Modulación y codificación". La modulación puede considerarse como un bus que transporta humanos desde el punto A hasta el punto B: aquí la gente es como Data y el bus es la energía de RF. También la codificación es un método para implementar una función dentro de la señal de radio, por ejemplo, la radiofrecuencia (RF) se modifica de cierta manera para llevar la señal para encender la luz (señal de encendido) y también se puede modificar para llevar la señal para apagar la luz (Señal de apagado): los comandos de ENCENDIDO y APAGADO contenidos en la onda de RF son códigos incrustados dentro de la señal de RF.

Hay más formas de establecer la comunicación entre diferentes puntos (A, B, C, etc.). El direccionamiento de esas señales de RF puede guiarlas solo a ciertos destinatarios (señalización de RF direccionable).