Cari amici di it.scienza.fisica,
vorrei chiedere il vostro aiuto.
Essendo uno studente di fisica e un radioamatore, provo un amore
indescrivibile
per tutta la fisica e per la radio in particolare, dunque potete
immaginare
l'interesse che la teoria delle vorticit� ottiche e questo esperimento
svoltosi a Venezia, riguardante una possibile applicazione di tale
teoria
anche alle onde radio, susciti in me e anche in tutti i radioamatori.
Su questo esperimento, mi sono state poste alcune osservazioni (vedi
pochi
righi pi� avanti) da chi � scettico o, semplicemente, vuole capire
bene le
cose come funzionano. Ci terrei a rispondere nel modo pi� corretto
possibile.
La prima cosa che ho messo in chiaro con i miei interlocutori � che
non
devono ragionare solo in termini di elettromagnetismo classico, in
particolare
non devono considerare semplicemente la polarizzazione classicamente
come
direzione del campo elettrico e del campo magnetico, perch� abbiamo a
che
fare con il momento angolare orbitale e con lo spin e dunque siamo in
ambito
quantistico; ho mostrato loro che compare la costante "h tagliato",
ecc.
Tuttavia le osservazioni rivoltemi pi� importanti sono queste due:
1)
Guardiamo la twisted parabolic antenna
http://i40.tinypic.com/jh8qpy.jpg
(immagine tratta da
http://air-radiorama.blogspot.it/2012/03/dopo-marconi-unaltro-italiano-cambiera.html
figura 3 A)
utilizzata nell'esperimento.
Alcuni si chiedono come un riflettore parabolico cos� modificato possa
ancora esplicare la sua funzione.
La risposta che da studente do io, ma gradirei comunque un vostro
supporto, � questa:
se abbiamo un sistema riflettente o rifrangente, in generale, come
sappiamo,
se le dimensioni degli ostacoli sono molto pi� grandi delle
lunghezze d'onda in gioco, si applica l'ottica geometrica; se le
dimensioni
degli ostacoli sono paragonabili alle lunghezze d'onda in gioco, si
applica
l'ottica ondulatoria.
Ora, se la superfici del paraboloide modificato, al di l� e al di qu�
del
taglio, distano, magari un cm, o comunque meno rispetto alla lunghezza
d'onda impiegata, non possiamo ragionare come si fa in ottica
geometrica
trattando il riflettore come uno specchio parabolico per cui questo
dislivello non � influente, nel senso che "non � distinguibile" dalle
onde
elettromegnetiche. Del resto, proprio perch� non
possiamo applicare l'ottica geometrica, non possiamo dire che la
radiazione
viene concentrata esattamente in un punto di dimensione 0 (il fuoco)
ma
dobbiamo considerare
una regione di dimensioni confrontabili con la lunghezza d'onda.
In sintesi, secondo me,
l'aberrazione prodotta dal taglio non ha conseguenze significative
sulla focalizzazione.
Se qualcuno � in grado di fornire informazioni precise circa i
parametri
geometrici del paraboloide modificato impiegato e le lunghezze d'onda
utilizzate
nell'esperimento, farebbe cosa molto gradita.
(Apro una piccola parentesi:
provate l'animazione che trovo fatta molto bene
http://fisicaondemusica.unimore.it/Applet_Onde_2D.html
scegliendo in alto a sinistra
nel men� Esperimenti virtuali
Riflessione: specchio parabolico 1 oppure 2.
A tale animazione si accede da
http://fisicaondemusica.unimore.it/Lab_riflessione.html#Riflessione_da_uno_specchio_parabolico
).
2)
Per prima cosa, questa osservazione _non � farina del mio sacco_. Non
voglio
appropriarmi ingiustamente di idee non mie.
Ad essa, rivoltami da una persona di cui ho una stima infinita per la
sua
preparazione in radiotecnica davvero enciclopedica, non ho saputo
rispondere
e chiedo ancora il vostro aiuto. L'unica risposta che ho tentato di
dare � stata che sicuramente i tecnici presenti hanno pensato anche a
questa possibilit�.
Come sappiamo, una nota caratteristica dei ricevitori FM � il
cosiddetto
"effetto cattura". Se al ricevitore FM giungono due segnali sulla
stessa
frequenza, il ricevitore "aggancia la fase" del segnale pi� forte e
trascura
completamente quello pi� debole. Basta una differenza di intensit�
davvero
molto esigua, anche un rapporto di 1-2 dB (si parla di "rapporto di
cattura"), affinch� il segnale pi� debole venga ignorato del tutto. Vi
� mai
capitato in auto che il ricevitore dell'autoradio agganci
improvvisamente
una nuova stazione ignorando completamente la stazione che riceveva
fino a
pochi istanti prima? Ecco un esempio di effetto cattura.
Ci sono altre modulazioni con cui ci� non avviene. Per esempio, se
riceviamo
due stazioni in SSB, anche se il segnale di una � apprezzabilmente pi�
intenso rispetto a quello dell'altra, riusciamo ad ascoltare entrambe
le
stazioni contemporaneamente (magari � fastidioso se due voci parlano
insieme, ma comunque le ascoltiamo).
La domanda rivoltami riguarda
quali precauzioni siano state prese per essere sicuri che l'alternanza
tra
l'ascolto dei due suoni, ottenuta dal movimento dell'interferometro,
non sia
solo una conseguenza dell'effetto cattura legato a una semplice
prevalenza
di uno dei due segnali. E' stata provata anche una modulazione
differente
dall'FM?
Mi � stato fatto anche notare che, anche l'alternanza
delle due immagini (barre di colori e panorama) che si vede nel
filmato
visibile ad una delle pagine presenti nel mio precedente messaggio,
non
sarebbe immune da tale
discorso se, indipendentemente dalla codifica utitlizzata, nella
trasmissione di segnali video analogici -se di tali si
tratta-, la portante video (in generale portante e sottoportanti)
fosse
comunque
modulata in frequenza (come avviene per esempio con l'ATV che usiamo
noi
radioamatori).
Che sistema hanno usato, PAL, NTSC, S�CAM?
Per favore, fatemi sapere.
_Con umilt�_, chiederei se potesse intervenire personalmente qualcuno
del
gruppo che ha condotto l'esperimento o dell'Universit� di Padova.
Saluti.
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P.S.
Un'osservazione che � invece farina del mio sacco riguarda la
larghezza
della
banda occupata da una trasmissione di questo tipo che venisse rilevata
da
un ricevitore che non fosse in grado di separare gli stati di
vorticit�.
Poich�, matematicamente, all'analisi di Fourier, la larghezza di banda
aumenta se aumenta l'informazione trasmessa nell'unit� di tempo,
secondo me,
una simile trasmissione potrebbe interferire con altre trasmissioni su
frequenze adiacenti se per queste ultime si usassero ricevitori
convenzionali.
Naturalmente, invece, con un apparato ricevente in grado di separare
gli
stati di vorticit� la larghezza di banda rilevata del singolo canale
non
aumenterebbe perch� si riceverebbero solo le informazioni relative a
tale
canale.
In questo mio messagio, ho esposto un esempio particolare con una
metafora:
http://groups.google.com/group/free.it.scienza.fisica/msg/5f67b35e23b65942?hl=it
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Gino Di Ruberto, Napoli
IK8QQM
http://groups.google.com/group/infonapoli-newsletter?hl=it
"E' curioso a vedere che quasi tutti gli uomini che valgono molto
hanno le maniere semplici e che quasi sempre le maniere semplici sono
prese per indizio di poco valore."
(Giacomo Leopardi)
Received on Wed Apr 04 2012 - 10:16:30 CEST
