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LOS ORÍGENES DE LA RADIO - Capítulo I - LA TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA



En 1850, James Maxwell, un estudiante escocés que siempre había destacado por su habilidad para la física y las matemáticas, llegó a la Universidad de Cambridge, en cuya biblioteca tuvo la fortuna de encontrar un libro que iba a ser determinante en su carrera, las Investigaciones Experimentales en Electricidad, de Michael Faraday. Donde se afirmaba que existía una estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.


James Maxwell


El joven tenía un interés polifacético por la ciencia. Años atrás, en Edimburgo había conocido a Nicol, autor de importantes trabajos sobre el comportamiento de la luz en los cristales, el cual le influyó para dirigir su carrera. Más tarde, ya licenciado, Maxwell estudió la constitución de los anillos de Saturno, demostró la falsedad de la Teoría Nebular sobre el origen del Sistema Solar, y en 1860, a más de investigar sobre el comportamiento y la velocidad de las moléculas en los gases calentados, recibió la Medalla Rumford por haber desarrollado un método para tomar fotografías en color.

Sin embargo, a partir de 1865, el electromagnetismo centró su atención. Este mismo año desarrolló las ecuaciones que demostraban matemáticamente las afirmaciones de Faraday. Trabajo que publicó en 1873 bajo el nombre de Tratado de Electricidad y Magnetismo. Allí se hablaba por primera vez del concepto de Onda Electromagnética. Afirmó que tales ondas podían crearse por medios físicos y viajarían a la misma velocidad que la luz, con lo que indirectamente calificó también a este elemento como una radiación del mismo tipo.

En sus cálculos, definió estas ondas como una perturbación fruto de las interacciones mutuas que se producían al variar los campos eléctrico y magnético. La energía podía pasar alternativamente de un campo a otro, y debido a su naturaleza, se propagarían incluso en el vacío, en total ausencia de un medio material.


La aportación matemática de Maxwell, en la que no vamos a entrar por quedar fuera del alcance de este escrito, estaba compuesta por 20 ecuaciones de 20 variables, y fueron reformuladas por él mismo en 1873.



Las principales características que definen las ondas electromagnéticas son:


* Período: tiempo en el que se repite el mismo valor.
* Longitud de onda: distancia entre los picos sucesivos de la onda.
* Frecuencia: número de veces que se repite el mismo valor por unidad de tiempo.
* Amplitud: valor máximo de la onda.



Distribución relativa de los campos eléctrico y magnético



La longitud de onda es por lo tanto inversamente proporcional a la frecuencia L=C/F. (siendo C la velocidad de la luz)


Maxwell murió en 1879, a los 48 años de edad, y a partir de ese momento su legado matemático inició una andadura propia de la mano de otros importantes físicos. En la siguiente década, Heaviside y Gibbs efectuaron una nueva reformulación, y Von Helmholtz, profesor en la Universidad de Berlín, después de llevar a cabo algunas experiencias infructuosas en este campo, decidió establecer un premio para la primera persona que consiguiera demostrar la existencia real de dichas ondas.


Situación de las ondas de radio en el espectro electromagnético




De acuerdo al conocimiento actual, podemos identificar la situación que ocupan las ondas de radio en el espectro electromagnético, y comprenden las frecuencias entre 10.000 Hz y 300 Ghz (300.000.000.000 Hz), lo cual representa un amplísimo espacio en el que caben las llamadas Ondas Extralargas (VLF), Largas (LF), Medias y Cortas (HF), las VHF, UHF, y ya dentro del terreno de las microondas las SHF y EHF.Naturalmente, al ser tan grande la variación, sus características y comportamiento es igualmente variable. Basta detallar que la interacción de las ondas con el medio físico tiene que ver principalmente con su longitud de onda, y que mientras a 10.000 Hz ésta es de 30 Km, en el límite superior de 300 Ghz es de sólo 1 mm.


Continuará...




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