Veel apparaten worden bestuurd door middel van radiosignalen, denk eens aan navigatiesystemen, WiFi en natuurlijk radio’s zelf.

Een radiogolf is een elektromagnetische golf . Dat betekent dat de golf zich voortplant door middel van elektrische en magnetische trillingen. Licht is net als radiogolven ook een elektromagnetische golf. Een radiogolf verplaatst zich dan ook met de snelheid van het licht (ongeveer 300.000 km per seconde).

Alle objecten met een temperatuur boven de 0 Kelvin zenden elektromagnetische straling uit. Des te warmer een object is, des te korter is de golflengte. Koudere objecten zenden dus steeds langere elektromagnetische golven uit. Radiostraling komt in het elektromagnetische spectrum na infrarode straling. Radiostraling bevat niet genoeg energie om atomen te ioniseren en dit is dus niet-ioniserende straling.

Modulatie

Een draaggolf is een belangrijk onderdeel in het uitzenden van radio- en televisiesignalen. Om een signaal via een draaggolf over te kunnen dragen moet het eerst gemoduleerd worden. Dit houdt in dat het signaal op een zodanige manier gecodeerd wordt in de draaggolf dat het met de hoge frequentie van de draaggolf verzonden kan worden. De ontvanger moet het signaal vervolgens demoduleren om het oorspronkelijke signaal weer uit de draaggolf te krijgen. Op deze manier kunnen relatief laagfrequentie signalen, zoals geluid, toch met een hoge frequentie die nodig is voor het goed uitzenden en ontvangen van radiogolven, uitgezonden worden.

FM en AM

Er zijn twee manieren van modulatie: FM en AM. FM staat voor frequentiemodulatie , AM voor amplitudemodulatie . Frequentiemodulatie houdt in dat de frequentie waarbij de frequentie van de golf op de draaggolf varieert. De frequentie van de golf wordt vergroot en verkleind, dit is te bewijzen met λ = v/f. De golfsnelheid blijft gelijk, wanneer de frequentie dus hoger wordt, moet de golflengte wel kleiner worden. Wanneer de frequentie lager wordt, moet de golflengte wel groter worden. Dit is ook zichtbaar in het voorbeeld hierboven. Amplitudemodulatie is een vorm van modulatie waarbij de amplitude van een signaal wordt gevarieerd. De amplitude is de piek van de golf, zoals ook zichtbaar in het voorbeeld wordt deze groter en kleiner.

De ontvanger, bijvoorbeeld de radio of televisie, wordt afgestemd op de frequentie van de draaggolf en door middel van demodulatie wordt dan het gemoduleerde signaal weer teruggewonnen. Een antenne zorgt ervoor dat het gemoduleerde signaal omgezet wordt naar een elektromagnetisch signaal.

Opdrachten

1. Leg uit wat het verschil is tussen AM en FM.
2. Een radiozender zendt uit bij een frequentie van 20 MHz. Wat is de golflengte van de straling?

Leerlingen die hier vragen over hebben, keken ook naar:

Soorten straling

Straling: wat zijn de toepassingen en gevaren hiervan?

Golflengte, golfsnelheid en frequentie: wat is het? En hoe kan je ermee rekenen?