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Titolo: similitudine onde piscina ed elettromagnetiche

purtroppo chi, come me, vuole approfondire l'argomento delle onde
elettromagnetiche ma non possiede basi matematiche oltre la maturità
incontra notevoli difficoltà soprattutto perché queste onde non si
vedono ed è maggiore lo sforzo per immaginare la loro geometria ed il
loro comportamento. Tuttavia ieri mentre stavo a bordo vasca di una
piscina ho cominciato ad osservare il muovere turbolento delle acque ed
ho accostato l'idea alle onde elettromagnetiche. Tuttavia poi mi sono
domandato: se la propagazione delle onde elettromagnetiche è
paragonabile a quella delle onde d'aqua in una piscina, come farebbero
le antenne dei televisori, delle radio o degli altri apparecchi a
radiofrequenza a leggere il segnale ed interpretarlo in mezzo a tutte
quelle onde riflesse? Sarebbe un pò come chiacchierare con una persona
nel bel mezzo di un concerto rock (praticamente il parlato non è
intelleggibile). Perché allora nei campi elettromagnetici questo è
possibile dato che si riescono a trasmettere segnali a migliaia di
chilometri di distanza?


ci risiamo...  le analogie sono pericolose...
e anche rispondere senza matematica non e' poi cosi' facile...  Elio mi
sgriderà ;)
supponiamo che io e te vogliamo comunicare in modo "segreto" attraverso
la piscina...
ti voglio solo dire si o no ad una domanda che mi hai fatto..
ci accordiamo cosi':
se dico si aggiungo alla piscina qualche metro cubo di acqua  alla notte
(in modo che il livello della piscina si alzi  di qualche centimentro)
se dico no tolgo acqua in modo che si abbassi.
io ti do la mia risposta di notte..
tu arrivi alla mattina e misuri il livello..  tutto facile
peccato che una mattina arrivi e ci sono dei bambini che sguazzano...
come fai?
io mi metterei in un punto e misurerei il livello per un certo periodo e
ne farei  la media...  (ovviamente stiamo supponendo che i bambini non
alzino il livello in modo rilevante).
se fai le misure per bene riusciarai a capire se io ho aggiunto o tolto
acqua...
l'operazione di media e' un filtraggio.
tu sai che l'informazione che ti do ha una scala temporale diversa dalle
onde dei bambini.. e sai anche che l'operazione di media non altera il
mio segnale ma "cancella" quello dei bambini.
adesso mi aspetto un mare di critiche ;)

 chilometri di distanza?
Non sono sicuro esattamente a cosa ti stai riferendo, provo a dare due 
risposte.
Innanzi tutto ogni comunicazione occupa un insieme di frequenze radio, e 
il ricevitore puo` selezionare una banda di frequenze da un'altra e 
quindi ricevere solo la comunicazione voluta (ad esempio quando cambi 
programma in tv, nel cavo che arriva dall'antenna ci sono tante 
frequenze sovrapposte, ma il ricevitore seleziona solo quelle su cui e` 
sintonizzato).
La seconda risposta invece riguarda lo stesso segnale che subisce 
riflessioni, e quindi arriva al ricevitore a due tempi diversi. In 
alcuni casi questo da` problemi. Nella televisione l'arrivo di un'onda 
riflessa da` origine a una immagine sdoppiata, con una specie di 
"fantasma" tipicamente piu` a destra dell'immagine che arriva in 
propagazione diretta. Per evitare questo fenomeno le antenne di 
ricezione televisiva sono direzionali, e vengono puntate verso il 
trasmettitore, in modo che taglino fuori i segnali riflessi che arrivano 
da altre direzioni.
Malgrado tutto ci possono ancora essere delle riflessioni: se sei vicino 
ad un aeroporto e un aereo passa relativamente basso fra te e il 
trasmettitore televisivo, si vede l'immagine che diventa ritmicamente 
piu` chiara e piu` scura: effetto della riflessione del segnale sull'aereo.
In alcuni casi le riflessioni che arrivano da "distanze normali" 
arrivano abbastanza vicine al seglale originale e non danno problemi (ad 
esempio nelle radio in FM, dove ci sono pero` anche degli altri effetti 
che mitigano l'effetto delle riflessioni). In altri casi le stesse 
riflessioni possono essere deleterie, e richiedono dei sistemi 
sofisticati per non subire troppi danni (ad esempio nei telefoni 
cellulari, condizione di percorso multiplo).
E occhio alle analogie, funzionano solo se uno sa gia` la soluzione :-) 
(o se i due problemi messi in analogia sono descritti dalle stesse 
equazioni).
-- 
Franco
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