Radyo Dalgaları Nedir? Radyo Nasıl Çalışır?
Radyo Dalgaları Işık Hızında mı Hareket Eder, Ses Hızında mı?
Radyo dalgaları, elektromanyetik spektrumda (tayfta) en büyük dalga boyuna, yani en küçük frekansa sahip elektromanyetik dalgalardır. Öyle ki Dünya'nın boyutuyla kıyaslanabilecek ölçüde büyük bir dalga boyuna sahip olabilirler.
Radyo dalgalarının frekans aralığı 300 gigahertz (GHz) ile 30 hertz (Hz) arasındadır. Bu değerler dalga boyu olarak 1 milimetre (mm) ile 10,000 kilometre (km) aralığına karşılık gelir.
Radyo dalgaları ivmelenmekte olan yüklü parçacıklar tarafından üretilir. Her ne kadar radyo kelimesiyle özdeşmiş olsa da sadece yapay olarak üretilmezler. Yıldırımlar ve bazı astronomik olaylar da doğal radyo dalgası kaynağıdır.
Radyo Dalgası Ses Hızında mı İlerler?
Radyo dalgası mekanik dalga değil, tıpkı görünür ışık gibi bir elektromanyetik dalgadır. Bu nedenle ışık hızında ilerlerler. Yalnızca dalga boyları çok daha büyüktür (frekansları çok daha düşüktür).
Radyo Dalgalarının Keşfi
Radyo dalgaları ilk olarak 1867 yılında İskoç matematiksel fizikçi James Clerk Maxwell tarafından teorik olarak öngörülmüştür. Günümüzde Maxwell denklemleri olarak da bilinen bu teori, ışığın bir elektromanyetik dalga olduğunu göstermiştir.
1887 yılında Alman fizikçi Heinrich Hertz, laboratuvarında deneysel olarak radyo dalgaları üreterek, Maxwell'in teorisini doğrulamıştır. Bu deneyde radyo dalgalarının ışık ile aynı özellikleri (polariasyon, kırılma vb.) taşıdığını göstermiştir.
1894-1895 yılları arasında İtalyan mucit Guglielmo Marconi, ilk radyo alıcı ve vericisini geliştirmeyi başarmış ve bu başarısıyla 1909 Nobel Fizik Ödülü'nü kazanmıştır.
Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.Kreosus
Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.
Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.Patreon
Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.
Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.YouTube
YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.
Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.Diğer Platformlar
Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.Giriş yapmayı unutmayın!
Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.
Radyo Dalgası Nasıl Oluşur?
Radyo dalgaları ivmelenen yükü parçacıklar tarafından oluşturulur. Yapay olarak bunu sağlamak için zamanla değişen elektrik akımları kullanılır. Bu amaçla özel olarak şekillendirilmiş metal iletkenler olan antenler icat edilmiştir. Radyo vericisi adı verilen elektronik aygıt, antene salınım yapan (osilasyon yapan) bir elektrik akımı gönderir. Böylelikle anten bu gücü radyo dalgaları olarak yayar.
Yayıldıktan sonra bir radyo alıcı bu sefer tersi prensiple bu dalgaları yakalar. Radyo dalgaları antene çarptığı zaman metaldeki elektronları ileri geri hareket ettirir. Böylelikle alıcı tarafından tespit edilebilir bir osilasyona neden olur.
Radyo Nasıl Çalışır?
Radyo dalgaları müzikleri, görüşmeleri, fotoğrafları ve veriyi görünmez olarak ve genelde milyonlarca kilometre öteye hava üzerinden iletirler. Bu her gün binlerce farklı yolda gerçekleşir. Radyo dalgaları görünmez ve insanlar tarafından tamamen fark edilmez olsa bile, hayatımızı tamamen değiştirmişlerdir.
Özünde radyo, inanılmaz basit bir teknolojidir: Bir antene zamanla değişen bir elektrik akımı uygulanması sonucunda radyo dalgaları antenden yayılır. Alıcı bir antene çarpan bu dalgalar, elektronları titreştirerek tespit edilebilir bir osilasyona neden olur. Ardından bu dalgalar, radyo içerisinde çeşitli işlemlerle mekanik ses dalgalarına dönüştürülür.
Bugün tüm radyolar bilgi iletmek için sinüs dalgaları kullanır. Binlerce radyo dalgası mevcuttur. TV, radyo yayınları, polis ve itfaiye radyoları, uydu aktarımları, cep telefonu görüşmeleri, GPS sinyalleri vb. Her bir farklı radyo dalgası, farklı bir sinüs dalga frekansı kullanır ve bu şekilde birbirinden ayrılırlar.
Radyo, alıcı ve vericiden oluşur. Verici anten, bir çeşit mesajı veya bilgiyi alarak (birisinin sesi, TV görüntüsü veya internet verisi) bunu bir sinüs dalgasına kodlar ve radyo dalgaları ile iletir. Alıcı radyo dalgasını alır ve aldığı sinüs dalgasındaki mesajı çözer. Bir antene elektrik verip bu elektriği keserseniz radyo dalgası oluşur. Elektriğin gücü kapsama alanını, kesme oranı frekansını oluşturur. Fakat buna bir bilgi yüklemek için ayarlayıcı kullanmalısınız.
Ayarlayıcı, bilgiyi sinüs dalgası olarak radyo dalgasının üzerine bindirir, yani elektrik akımını kontrol eder. Bilgi bir çeşit telgraf gibi iletilir. Verici şifreler, alıcı çözer, tıpkı iki insanın konuşması gibidir. Elektronik cihazların çalışma şekli böyledir.
Radyolarda istediğimiz kanalı dinlemek için frekans ayarı yaptığımızda aslında dalga boyunu da ayarlamış oluruz. Elbette radyoya ulaşan bu dalgalar birer elektromanyetik dalgadır ve insanlar tarafından tespit edilemez. Bu nedenle ona yüklenen veri (görüntü, video, ses vb.) dönüştürülmelidir.
Radyolar, isimlerini radyo dalgalarından alırlar. Radyo dediğimiz cihazın anteni, havada ışık hızıyla hareket eden elektromanyetik dalgaları tespit ederek, onları ses hızında yayılan mekanik dalgalar olan ses dalgalarına çevirir. Dolayısıyla radyo isimli cihaz, iki farklı dalga tipi arasındaki bir dönüştürücü olarak da düşünülebilir.
Radyo Dalgası Kaynakları
Aynı zamanda doğal radyo kaynakları da bulunur: Şimşekler bunun iyi bir örneğidir. Çünkü burada da ivmelenen yüklü parçacıklar söz konusudur. Bununla birlikte manyetik alanı değişen, astronomik cisimler de radyo dalgaları yayınlarlar. Wind uzay aracı üzerindeki bir radyo astronomi ölçüm cihazı olan Waves, Güneş'in koronası ve diğer gezegenlerden gelen radyo dalgalarını kaydetmiştir.
Radyo Astronomi ve Radyo Teleskoplar
Dünya dışı doğal radyo dalgası kaynaklarının bu özelliklerinden ötürü radyo teleskopları, gezegenlerin, kuyruklu yıldızların, dev gaz ve toz bulutlarının, yıldızların, galaksilerin, kara deliklerin ve daha birçok gök cisminin gözlemini yapmaktadır. Bu kaynaklardan gelen radyo dalgalarını inceleyerek cismin bileşenleri, yapısı ve hareketi gibi nicelikler belirlenebilmektedir.
Radyo astronominin büyük bir avantajı, büyük dalga boyundan ötürü ölçümün Güneş ışığından, bulutlardan ve yağmurdan etkilenmemesidir. Radyo dalgaları, görünür bölgeden çok daha büyük oldukları için radyo teleskoplar, daha çok bilinen görünür bölge teleskoplarından yapısal olarak farklıdır. Öncelikle çok daha büyüktür ancak çanağı bir ölçüde hafifletebilmek için üzerine küçük delikler açılabilmektedir.
Ancak görüntülemelerinde çözünürlük herhangi bir optik teleskoba göre bile küçüktür. İyi çözünürlüklü bir görüntüleme için genellikle tek bir teleskop gibi davranan daha küçük teleskopların dizilimli bir birleşimi kullanılır. Böylece çözünürlük teleskopların bulunduğu tüm alana göre olur. Bu teknikle New Mexico'daki VLA toplamda 36 km'lik bir genişliğe sahiptir.
Altın Köpük Özel Harman Türk Kahvesi 225 gr
Kahvesini daha bol köpüklü sevenler için üç farklı bölgeden gelen %100 Arabica kahve çekirdeklerini özenle kavurduk ve Özel harman Altın Köpük Türk Kahvesi’ni ortaya çıkardık. İçerisinde Yemen Mocha kahvesinin de bulunduğu bu özel harman karışım ile Osmanlı döneminde yapılan Türk Kahvelerine en yakın aromayı elde ettik. Orta derecede kavrulan kahve; dengeli asidite, orta yoğunlukta aroma, yumuşak gövdesi ve kremamsı bitiş tadıyla fincanınızda size nefis bir Türk Kahvesi deneyimi sunuyor.
Kahve Ambarı’ndan satın aldığınız Türk Kahvesi çeşitleri haftalık olarak kavrulur. İçerisindeki asidin ve gazların azalması için bir iki gün dinlendirilir. Böylelikle kahvenin içerisindeki aroma ve tatlar daha yoğun bir şekilde ortaya çıkar. Kavrulmuş kahve siparişiniz sonrasında öğütülüp özel korunaklı ambalajıyla paketlenir ve en taze haliyle size ulaşır.
Uğruna isyanlar çıkmış, şarkılar, şiirler, kitaplar yazılmış hayatın her anına dokunan keyif dolu bir mucizedir kahve. Hatırı sayılır misafire gösterilen değer, bazen de yorgunluğu atmak için bir bahanedir. Kız isteme seremonisinin en önemli ritüelidir. Damat adayının sevgisi tuzlu ya da acı kahveyi sessiz sedasız içmesiyle sınanır. Mutluluğun, keyfin, kırk yıllık hatırın kadim hikayesidir Türk Kahvesi.
Mesela 408 MHz'e ayarlanmış bir radyo teleskopla gökyüzüne bakarsak, görünür bölgenin bize göstereceklerinden daha farklı şeyler görürüz. Uzaklardaki yıldız oluşum bölgeleri, süpernova kalıntıları ve pulsarlar (atarcalar-atma yapan nötron yıldızları) bunlara örnektir.
Radyo teleskopları ile ayrıca kuazarları (yıldızsı radyo kaynakları-dev nebulalar, öncül yıldızlar ve merkezde bunlarla beslenen süper dev kara delikten oluşan galaktik sistemler) da gözlemleriz. Bu çok uzak gök cisimlerinin görünür bölge ışıkları aramızda kalan diğer gök cisimleri tarafından bloke edilir. Ancak radyo teleskoplar ile gözlendiklerinde daha net ve parlak görülürler.
Hidrojen 21 cm Çizgisi
Astronomi gözlemlerinin belki de en önemlilerinden birisi, hidrojenin 21 santimetre çizgisidir. Frekans olarak 1420 MHz değerine karşılık gelen bu çizgi, hidrojenin 1s temel durumundaki iki farklı seviye arasındaki geçişten gelir. Bu durum elektron spini ve nükleer spin ile alakalıdır. Bu iki spinin aynı yönlü olduğu durumdan, zıt oldukları duruma geçişi sırasında 21 cm dalga boyuna karşılık gelen (1420 MHz) bir radyo dalgası yayınlanır.
Evrende bolca hidrojen bulunduğundan, hidrojenin 21 cm çizgisi gözlemi birçok noktada aydınlatıcı veriler sunar.
Radyo Paraziti-Gürültüsü
Şehir şebekesinden alınan elektriğin geçtiği her kablo da aslında bir radyo dalgası kaynağıdır. Unutmamak gerek ki ivmelenen yüklü parçacıklar bu dalgaları üretecektir. Bu nedenle radyo teleskopların sinyal-gürültü oranını (SNR) yüksek tutmak için, bu tür kaynaklardan uzak ıssız yerler tercih edilir. Aksi takdirde arka plandan gelen parazit, veriyi daha anlaşılmaz kılacaktır.
Radyo Dalgaları Uzayda Sonsuza Kadar Yayılır mı?
Bazı bilim kurgu filmlerinde görülebilen, Dünya'daki yayınların uzaya yayıldığı bilgisi tam olarak doğru değildir. Antenden çıkan dalgalar belirli bir açıyla çıktığı için, mesafe kat ettikçe daha büyük bir alana dağılırlar. Bu nedenle belirli bir mesafe sonra, birim alana düşen sinyal o kadar azalacaktır ki bir gürültü haline gelecek, hatta yok olacaktır.
Kısaca Radyo Dalgalarının Özellikleri
- Birer elektromanyetik dalgadır (tıpkı görünür ışık gibi).
- Mekanik dalga olmadıklarından, adlarının ima ettiği gibi ses hızında değil, ışık hızında hareket ederler.
- Elektromanyetik dalga olduklarından dolayı yayılmak için bir ortama ihtiyaç duymazlar.
- Elektromanyetik spektrumun (tayfın) en yüksek dalga boylu, en düşük enerjili bölümünde yer alırlar.
- Frekansları 30 hertz (Hz) ile 300 gigahertz (GHz) arasında değişir (farklı kaynaklar biraz farklı aralık tanımlayabilir).
- Dalga boyları 1 milimetre (mm) ile 10,000 kilometre (km) arasında değişir (farklı kaynaklar biraz farklı aralık tanımlayabilir).
- İvmelenen yüklü parçacıklar tarafından üretilirler.
- Verici antenler zamanla değişen elektrik akımları aracılığıyla radyo sinyalleri yayar. Alıcı antene vuran bu dalgalar aynı şekilde elektronları osilasyona maruz bırakır ve bu dalga radyo tarafından analiz ederek çözümlenir.
- Radyo dalgalarıyla aktarılan veriler, daha sonra uygulamaya göre diğer türlere dönüştürülür. Örneğin radyoda ses dalgalarına dönüştürülür.
- Yıldırım ve şimşek gibi yüklü parçacıkların hareketini içeren doğa olayları sırasında üretilebilirler.
- Yüklü parçacıkların ivmelenmesini içeren, özellikle manyetik alana sahip gök cisimlerindeki çeşitli süreçlerle üretilebilirler (kara delikler, kuazarlar, nötron yıldızları vb.).
- Radyo teleskoplar yapısal olarak optik teleskoplara benzer fakat farklılıkları bulunur.
- Radyo teleskopların çözünürlüğünü artırmak için, dizi halinde birçok radyo teleskop bir arada kullanılır.
- Hidrojenin 1s temel durumunda, nükleer spini ve elektron spiniyle alakalı geçiş sırasında 21-cm dalga boyuna (1420 MHz frekansa) denk düşen bir radyo dalgası üretilir. Evrende hidrojen en yaygın bulunan element olduğundan bunun gözlemi astronomide büyük bir öneme sahiptir.
İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.
İçerikle İlgili Sorular
- Radyomuzu 1420 MHz frekansa alarak evrenden gelen tüm hidrojenlerin(en azından radyomuza ulaşanların) gürültüsünü dinleyebilir miyiz?
- 5
- 2
- 2
- 1
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 31/01/2023 20:24:24 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/12912
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.