EXPO DE FÍSICA TERCER PERIODO

TECNOLOGÍA DE COMUNICACIÓN MEDIANTE ONDAS DE RADIO Y MICROONDAS 

1). ¿Qué es una onda?

Las ondas son perturbaciones u oscilaciones que transportan energía. Se dividen principalmente en dos tipos:

Ondas mecánicas: Requieren un medio para propagarse (como aire, agua, o tierra).

Ondas electromagnéticas: No necesitan un medio, ya que pueden viajar en el vacío (como la luz o las ondas de radio).

2).¿Qué son las ondas electromagnéticas y tipos?

Las ondas electromagnéticas son fluctuaciones en los campos eléctricos y magnéticos que pueden viajar por el espacio sin necesidad de un medio. Dos tipos clave en las comunicaciones modernas son las ondas de radio y las microondas.

1. Ondas de radio:

Frecuencia: Desde aproximadamente 30 Hz hasta 300 GHz.

Usos: Radio AM (530 kHz a 1.7 MHz), FM (88 MHz a 108 MHz), Wi-Fi (~2.4 GHz, 5 GHz).

2. Microondas:

Frecuencia: Aproximadamente desde 300 MHz hasta 300 GHz.

Usos: Hornos microondas (~2.45 GHz), radares, comunicaciones por satélite.

3. Infrarrojo (IR):

Frecuencia: Desde aproximadamente 300 GHz (1 mm de longitud de onda) hasta 430 THz (700 nm).

Usos: Cámaras térmicas, controles remotos, aplicaciones de visión nocturna.

4. Luz visible:

Frecuencia: Desde aproximadamente 430 THz (luz roja) hasta 770 THz (luz violeta).

Usos: Percepción humana, iluminación, láseres.

5. Ultravioleta (UV):

Frecuencia: Desde aproximadamente 770 THz hasta 30 PHz (petahertz).

Usos: Esterilización, lámparas UV, bronceado.

6. Rayos X:

Frecuencia: Desde aproximadamente 30 PHz hasta 30 EHz (exahertz).

Usos: Radiografías médicas, tomografía computarizada.

7. Rayos gamma:

Frecuencia: Desde aproximadamente 30 EHz en adelante.

Usos: Radioterapia, observación astronómica, procesos nucleares.

3).¿Cómo se utilizan estas ondas en la comunicación?

1. Redes móviles: Las torres celulares transmiten y reciben información mediante ondas de radio. Cuando realizas una llamada o envías un mensaje, tu dispositivo convierte la voz o los datos en señales electrónicas que se transmiten a una torre cercana. Esta torre envía la señal a través de una red hasta el dispositivo receptor. La clave para estas comunicaciones es la "modulación", que permite codificar la información en la onda de radio.

2. Wi-Fi: El Wi-Fi utiliza frecuencias de microondas (generalmente 2.4 GHz o 5 GHz) para transmitir datos entre un router y dispositivos como computadoras, teléfonos o televisores inteligentes. El router recibe la señal de internet a través de una conexión por cable y la convierte en ondas electromagnéticas que se transmiten en el aire, permitiendo que los dispositivos se conecten de manera inalámbrica.

3. Satélites: Los satélites en órbita también usan ondas de radio y microondas para la transmisión de información. Por ejemplo, para transmitir una señal de televisión o para los sistemas de GPS, el satélite recibe una señal desde la Tierra, la amplifica y la retransmite a otra ubicación o dispositivo en la Tierra. Dado que los satélites están muy alejados, las microondas, que pueden viajar largas distancias y a través del espacio, son ideales para este tipo de comunicaciones.

4). Impacto en la tecnología de comunicación

Las ondas de radio, que operan entre 30 Hz y 300 GHz, cubren grandes distancias pero tienen una capacidad de transmisión limitada. Las microondas, entre 300 MHz y 300 GHz, permiten transmitir más datos a mayor velocidad, pero su alcance es más corto. Se utilizan en aplicaciones como Wi-Fi (2.4 GHz y 5 GHz) y comunicaciones satelitales.

5). Conectividad global

Las ondas de radio permiten comunicaciones móviles de largo alcance, mientras que las microondas (de 1 GHz a 40 GHz) son fundamentales para los satélites. Esto facilita el GPS, internet satelital y televisión por satélite, permitiendo acceso a información en tiempo real desde cualquier lugar.

6). ¿Cómo funcionan en conjunto?

Las redes móviles usan ondas de radio de 700 MHz a 2.6 GHz para cubrir largas distancias. El Wi-Fi utiliza microondas de 2.4 GHz y 5 GHz para mayor velocidad pero con menor alcance. Los satélites, operando con microondas, retransmiten señales a grandes distancias, conectando lugares remotos sin necesidad de infraestructura terrestre.  

link de las diapositivas 

https://1drv.ms/p/c/c7a0fdbeafc4d72c/ESpv4H7-2uhGqYhIypmxL_IBq_cONYWur-nFLqIbJDHMWw?e=DNLYEX