Hver er munurinn á hljóði og útvarpsbylgjum?

Svar

Þessi munur er margvíslegur og skulu hér nefnd nokkur atriði:

• Hljóðbylgjur berast um loft og önnur efni en geta ekki borist um tómarúm. Útvarpsbylgjur geta hins vegar borist um tómarúm og ýmis efni, svo sem loft. Í þessu felst að hljóð getur ekki borist um geiminn en útvarpsbylgjur geta það hæglega, samanber sérstakt svar um þetta á Vísindavefnum, sjá tenglalistann hér á eftir.
• Hraði hljóðs í lofti við frostmark og venjulegan þrýsting er um 330 metrar á sekúndu en hraði útvarpsbylgna og annarra rafsegulbylgna, svo sem ljóss, er 300.000 km á sekúndu í tómarúmi, það er að segja um 900.000 sinnum meiri en hljóðhraðinn í lofti.
• Tíðni hljóðs sem við heyrum er á bilinu frá því um 15 rið (Hz, sveiflur á sekúndu) upp í um 20.000 rið (20 kílórið, kHz). Tíðni útvarpsbylgna er frá því um 3.000 rið (3 kílórið) upp í hundruð milljóna riða (hundruð Megariða, MHz) og tíðni rafsegulbylgna yfirleitt getur farið upp fyrir milljón milljón milljón rið eða trilljónir riða (10¹⁸ Hz).
• Við skynjum hljóð með eyrunum en útvarpsbylgjur skynjum við ekki beint með skynfærum okkar. Einu rafsegulbylgjurnar sem skynfæri okkar nema eru ljósið sem spannar aðeins örmjótt bil á tíðnikvarða rafsegulbylgna. Til að skynja útvarpsbylgjur þurfum við sérstök tæki, útvarpsviðtæki, sem taka við þeim og breyta merki þeirra í hljóð.
• Útvarpsbylgjan sem flytur til okkar tiltekið hljóð líkist yfirleitt ekki með einföldum hætti hljóðbylgjunni sem hún skilar. Oftast hefur útvarpsbylgjan miklu meiri tíðni en hljóðið og myndar svokallaða burðarbylgju sem síðan er mótuð eftir hljóðinu. Ýmist er þá sveifluvídd útvarpsbylgjunnar látin breytast eftir hljóðinu (víddarmótun, e. amplitude modulation, AM), eða að tíðni útvarpsbylgjunnar mótast lítillega eftir hljóðinu (tíðnimótun, frequency modulation, FM).

Ýmis önnur svör hér á Vísindavefnum tengjast þessu og skýra það nánar, og eru lesendur hvattir til að kynna sér þau:

• Er það satt að ekkert hljóð heyrist úti í geimnum? eftir Þorstein Vilhjálmsson.
• Hvað eru sjónvarpsbylgjur og hvernig er hægt að senda mynd eða hljóð gegnum loftið? eftir Þorstein Vilhjálmsson.
• Hvernig útskýri ég tíðniróf og tíðni á mannamáli? eftir Árdísi Elíasdóttur.
• Hvað er burðarbylgja í útvarpsfræðum? eftir Stefán Inga Valdimarsson.