Hoofdstuk 2, paragraaf 5

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

Communicatie met de snelheid van licht

Hoofdstuk 2

Paragraaf 5

Leerdoelen

1. Ik kan in eigen woorden uitleggen hoe radiogolven informatie uitzenden
2. Ik kan uitleggen wat een amplitudemodulatie is.
3. Ik kan drie verschillende soorten radiogolven uitleggen. 
   

We gaan weer herhalen!

Hoofdstuk 2

Paragraaf 1 t/m 4

Een varend schip veroorzaakt een watergolf. Deze golf beweegt zich voort met een snelheid van 2,3 m/s. Bereken hoe lang de golf erover doet om een afstand van 1,8 km af te leggen.

Het blok gaat twee keer op en neer in 0,40 s. Bereken de frequentie.

De frequentie van de in de grondtoon (.. λ) trillende E-snaar van een gitaar is
330 Hz. Wat is de frequenties van de eerste boventoon (.. λ).

Pieter blaast aan de bovenkant van een buis. Wanneer Pieter door de buis blaast, is de grondtoon (.. λ) sterk aanwezig. De buis is 40 cm lang. Bereken de frequenties van deze grondtoon.

Geluidsgolven

Geluid bestaat uit trillingen in de lucht die zich voorplanten

Geluid is een verzameling van meerdere tonen/ frequenties (toonhoogte)

Elke toon heeft zijn eigen amplitude (sterkte).

Geluid kan maar weinig afstand afleggen.  Wil je geluid kilometers laten overbruggen, dan moet je het geluid gigantisch versterken.

Radiogolven

Een radiogolf kan wel een grote afstand overbruggen. Geluidsignalen zou je dus kunnen verpakken in een radiosignaal.

Het verpakken van geluid in een radiogolf heet moduleren.

Hoe krijgen wij muziek uit een radio?

Moduleren

STAP 1:

Luchttrilling wordt omgezet naar elektrische trilling. Dit doe je met een microfoon. Een oscilloscoop kan dit geluid zichtbaar maken 

Hoe meer frequenties er tegelijkertijd aanwezig zijn, hoe grilliger het signaal

Een signaal uit een microfoon is een elektrisch trilling, maar is niet geschikt voor zending.  Alleen elektrische trillingen met een hoge frequenties kunnen worden uitgezonden.

Amplitudemodulatie

STAP 2:

Het verpakken van het elektrisch signaal in een trilling met veen hogere frequenties.

Eerst golf = Draaggolf

Tweede golf = Signaal wat je wilt verpakken

Derde golf: De twee golven bij elkaar op geteld.

De onderste golf heeft een signaal met hoge frequenties en bevat trillingen met de lage frequenties.

Omdat het signaal nu hoge frequenties heeft zal het geluid goed uit te zenden zijn.

De samengestelde trilling wordt de antenne ingestuurd. 

De antenne zendt daardoor een elektromagnetische golf uit die bestaat uit een draaggolf met een hoge frequenties van 891 kHz (radio 538). In de draaggolf zit de muziek verpakt. De informaties zit in de veranderde amplitudes van de trilling.

De antenne van de ontvanger pikt de draaggolf op uit de lucht. De tuner haalt het muzieksignaal uit de hoge frequentie signaal en stuurt die via een versterkte naar de luidspreker. 

Wat vindt men vreemd aan elektromagnetische golven?

Nu: Golven kunnen zonder tussenstof zich gewoon voortplanten

Vroeger: Er is een geheimzinnige, onzichtbare stof die het hele heelal vult

'ether'

Wat voor soort radiogolven zijn er?

De soorten radiogolven

De golflengtes van de radiogolven worden verdeeld in banden. 

Radiogolven met lange golven hebben als voordeel dat de uitzendingen over grote afstanden op te vangen is. Deze radiogolven hebben een groot bereik. Lange golven hebben ook veel minder last van gebouwen en andere obstakels. 

Het nadeel is dat lange golven grote zendantennes  en ontvangantenne nodig hebben (soms wel een lengte van een halve golf). 

Het voordeel van korte radiogolven is dat je een kleine antenne nodig hebt, waar je weinig last hebt van storingen. Het bereik is alleen kleiner en je hebt slechte ontvangst in gebouwen

Huiswerk

Maken

Paragraaf 5 

Opdracht 44 t/m 50