Días de Radio

El pasado sábado 13 de Febrero se celebró el día mundial de la radio.
Mi centro, el Instituto Español de Lisboa dedica este año su proyecto institucional anual a la Radio.
Desde el Departamento de Física y Química pretendemos colaborar a través de este blog dando nuestro punto de vista científico de este medio de comunicación.

Iniciamos nuestro recorrido en 1865 cuando el físico inglés James Clerk Maxwell, (1831-1879) publicó sus cuatro ecuaciones como síntesis del electromagnetismo. A partir de ellas se deducía que un campo eléctrico variable era capaz de crear un campo magnético variable asociado a él y ambos se propagarían en el espacio como una onda electromagnética con una velocidad prácticamente igual a la medida experimentalmente para la luz

Hasta entonces se creía que la luz era una onda que como el sonido necesitaba un medio material elástico para propagarse. Se pensaba que en el espacio interestelar existía un medio ideal al que denominaron éter del que no se sabía cual era su composición pero que era el medio necesario para la transmisión de la luz.
Posteriormente los experimentos primero de Michelson en 1881 y posteriormente de Michelson y Morley en 1887 revelaron la no existencia del éter, es decir las ondas electromagnéticas no necesitaban un medio material para propagarse sino que lo hacían en el vacío y siempre a la misma velocidad independientemente de la velocidad del foco o del observador.

Durante mucho tiempo se les llamó ondas hertzianas ya que fue el físico alemán Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) quien en 1885 probó experimentalmente su existencia construyendo en su laboratorio un emisor y un receptor de ondas electromagnéticas. Además midió la velocidad de transmisión de las mismas acercándose al valor teórico predicho por Maxwell de 300000 km/s y que coincidía con la velocidad medida para la luz por lo que se concluyó que la luz visible no era más que una parte del espectro (conjunto de frecuencias) electromagnético.

El espectro de las ondas electromagnéticas está formada por un conjunto de frecuencias que van de menor a mayor desde las ondas de radio, microondas, infrarrojas, visibles, ultravioleta, rayos X y rayos gamma.
Se diferencian en su frecuencia y su longitud de onda. Cuanto mayor es la primera más pequeña es la segunda pero todas se propagan siempre a la misma velocidad, la de la luz: 299.792.458 m/s .
La energía de las ondas también varía: a mayor frecuencia mayor energía. Por eso son más peligrosos para nosotros los rayos X o los gamma que las ondas de radio.
Cada una de ellas las utilizamos para cosas diferentes.

Las que conocemos como ondas de radio, el ingeniero italiano Guillermo Marconi (1874-1937) las comenzó a utilizar para la comunicación telegráfica en 1986 en gran Bretaña, en 1898 en Italia y en 1899 estableciendo comunicaciones inalámbricas entre Dover y Vimerieux a través del canal de la Mancha.
Patentó la radio en 1897, aunque en la década de los años cuarenta el Tribunal Supremo de los Estados Unidos dictaminó que la patente relativa a la radio era legítima propiedad de Nicola Tesla, ingeniero y físico de origen servio (1856-1943) que desarrolló su labor en EEUU. Se le reconoció como inventor legal de la misma, si bien no trascendió a la opinión pública que siguió considerando a Marconi como su inventor. En todo caso, fue Marconi quien la desarrolló comercialmente.

El siguiente paso para entender como funciona la radio consiste en la modulación que es el proceso necesario para utilizar la onda electromagnética como portadora de un mensaje entre el emisor y el receptor. Las dos formas mas utilizadas son la modulación de la amplitud (AM) y la modulación de la frecuencia (FM).

La modulación consiste en la variación mediante un código previamente fijado de la amplitud o de la frecuencia de la onda al emitirla. El receptor, aplicando de nuevo el mismo código reconoce esas variaciones de la amplitud o de la frecuencia y las convierte en sonido a través de un altavoz.
Las ondas de radio que utilizamos para las telecomunicaciones, se dividen en los siguientes bloques de frecuencia: