Radio

Teori

En radiobølge skapes når et elektron akselererer til en frekvens som ligger innenfor radiofrekvensdelen av det elektromagnetiske spekteret. Andre typer elektromagnetisk stråling, utenfor dem som berører kommunikasjonsradio, er gammastråler, røntgenstråler, infrarødt og ultrafiolett lys, og synlig lys.
Når en radiobølge går gjennom en antenne, forårsaker denne en elektrisk spenning som kan forsterkes og omformes til hørbar eller synlig informasjon via en høyttaler eller en TV-skjerm. Selv om vi bruker ordet radio for å beskrive dette fenomenet, så er alle sendingene som vi kjenner som fjernsyn, radio, radar og mobiltelefoner alle innenfor radiofrekvensene.
Når ladde elektroner («strøm») beveger seg i en elektrisk ledende leder, danner det seg et magnetfelt som roterer rundt den strømførende lederen. Dette magnetfeltet forplanter seg utover i luften og kan mottas som radio-bølger. Frekvensen/svingetiden på strømmen (Hz) i kabelen er avgjørende for de utsendte frekvensene. (Enten kan man modulere frekvens- eller amplitude- verdien på strømmen.)

Oppdagelse

Det teoretiske grunnlaget for spredning av elektromagnetiske bølger ble først beskrevet i 1873 av James Clerk Maxwell i hans rapport til the Royal Society: A dynamical theory of the electromagnetic field, som beskrev hans arbeid mellom 1861 og 1865.
Heinrich Rudolf Hertz var den første som bekreftet Maxwells teorier gjennom eksperimenter. Dette skjedde mellom 1886 og 1888.
Han viste at all radiostråling har alle egenskapene til bølger (nå kalt Hertziske bølger), og oppdaget at de elektromagnetiske ligningene nå kunne bli omskrevet til en differensialligning kalt bølgeligningen.

Oppfinnelser og historie

Hvem som var den originale oppfinner av selve radioen – som på den tiden ble kalt trådløs telegrafi – er usikkert. Det påstås at Nathan Stubblefield oppfant radioen før både Nikola Tesla og Guglielmo Marconi, men hans apparat ser ut til å ha brukt induksjonsoverføring i stedet for radiooverføring. Briten David Edward Hughes eksperimenterte også tidlig med radio, men la arbeidet til side da man mente det kun dreide seg om induksjon. I ettertid virker det sannsynlig at Hughes faktisk laget en gnistsender. 
Italienske Guglielmo Marconi blir ofte regnet som radioens oppfinner. Marconi delte Nobelprisen i fysikk med tyske Karl Ferdinand Braun i 1909.
I 1894 demonstrerte den britiske fysikeren Oliver Lodge muligheten for å signalisere over radiobølger ved hjelp av et registreringsinstrument kalt en «koherer», et rør med jernspon som i 1884 var oppfunnet av Temistocle Calzecchi-Onesti i Fermo i Italia. Franskmannen Edouard Branly og russeren Alexander Popov produserte senere forbedrede versjoner av kohereren. Popov som utviklet et praktisk kommunikasjonssystem basert på kohereren, er av sine landsmenn ofte ansett å være radioens oppfinner.
I 1896 tok Guglielmo Marconi ut det som av og til er ansett å være verdens første patent for radio med det britiske patent nr. 12039, Forbedringer i sending av elektriske impulser og signaler og i disses apparater. I 1897 ble noen sentrale fremskritt i radioens tidlige historie utført og patentert av Nikola Tesla i De forente stater. Det amerikanske patentkontoret omgjorde sin beslutning i 1904 og tildelte Guglielmo Marconi patentet for oppfinnelsen av radio, trolig påvirket av Marconis finansielle støttespillere i Statene, deriblant Thomas Edison og Andrew Carnegie. Noen mener dette skjedde for at den amerikanske forbundsstaten skulle slippe å betale Nikola Tesla for bruk av hans patenter. I 1909 vant Marconi Nobelprisen i fysikk sammen med Karl Ferdinand Braun for «bidrag til utviklingen av den trådløse telegrafien». Likevel ble Teslas patent nr. 645576 gjeninntatt av den amerikanske høyesterett i 1943, like etter hans død. Denne beslutningen ble tatt på bakgrunn av at det eksisterte et tidligere patent før Marconis patent ble vedtatt. Noen mener det antakelig ble gjort av økonomiske årsaker for at den amerikanske forbundsstaten skulle slippe å betale de kompensasjoner de var krevd av Marconi Company for bruken av dets patenter gjennom første verdenskrig (ved å se bort fra det første patentet).
Marconi startet verdens første «trådløse» fabrikk i Hall Street i Chelmsford i England i 1898, der han ansatte rundt 50 arbeidere. Omkring 1900 etablerer Tesla radiostasjonen Wardenclyffe Tower og annonserer firmaets tjenester. Tre år senere var tårnstrukturen nesten ferdig. Det diskuteres ennå hvilke planer Tesla hadde med dette trådløse systemet (visstnok et 200 kW-anlegg). Hadde Wardenclyffe kommet i drift kunne det ha styrt et sikret radiosendingsystem i flere kanaler og kunne ha tillatt verdensdekkende navigasjon, tidssynkronisering og et globalt posisjoneringssystem.
Neste store oppfinnelse var vakuumrør-detektoren som ble oppfunnet av en gruppe ingeniører fra Westinghouse.
Julaften 1906 foretok Reginald Fessenden historiens første kringkastingsutsending ved hjelp av en sender bygget etter heterodynprinsippet fra Brant Rock, Massachusetts. Skip til sjøs kunne lytte til en utsending der Fessenden spilte O Holy Night på fiolin og leste fra Bibelen. Verdens første nyhetsprogram på radio ble sendt 31. august 1920 av stasjonen 8MK i Detroit, Michigan. Verdens første regelmessige underholdningsprogram kom på lufta i 1922 fra Marconis forskningssenter i Writtle ved Chelmsford i England. Dette er også stedet der verdens første radiofabrikk holdt til.
På de første radiosenderne gikk hele senderstyrken gjennom en karbonmikrofon. Mens noen tidlige sendere brukte en slags forsterkning gjennom strømnett eller batteri, var krystallmottakeren den vanligste mottakertypen på midten av 1920-tallet. På 20-tallet revolusjonerte forsterkeren både radiomottakerne og radiosenderne.

Nytte av radio

I de første årene var bruken svært sjøfartsrettet, og med morse mellom skip og land. I dag finner vi radio i mange former, blant annet i trådløst nettverk, mobilkommunikasjon i alle former, såvel som kringkasting.
Før fjernsynet dukket opp, kunne man i tillegg til nyheter og musikk, også lytte til hørespill, komedier, revyforestillinger, barneprogram og mange andre forskjellige former for underholdning. Radio var enestående i sin fremførsel til tross for at den kun brukte lyd.
Under andre verdenskrig var radio et viktig middel til å skaffe seg informasjon. I Tyskland var det dødsstraff for å lytte til utenlandske sendinger, og i ulike land ble apparatene konfiskert: I Norge i 1941, i Nederland skjedde det i 1943. Belgia og Frankrike som ble styrt av mer saklige militærforvaltninger, slapp konfiskering. I Danmark fikk folk også beholde radioene sine. Da tyskerne innså at de ikke kunne håndheve et forbud mot å lytte til BBC, var dette faktisk tillatt i Danmark under hele okkupasjonen, selv om bare et fåtall var klar over det.