Salam untuk Olli untuk jawaban terbaik. Tentu saja mungkin untuk membayangkan "bagaimana gelombang radio terlihat" - atau lebih tepatnya - apa bentuk gangguan medan listrik (dan / atau magnetik) yang merambat di ruang angkasa - meskipun kita tidak dapat melihatnya secara langsung. Tetapi Anda perlu memiliki sedikit pengetahuan tentang mereka dan imajinasi yang sangat kaya.
Lupakan kuantum dan lupakan fotonnya. Ini bukan tingkat fisika yang sebagian besar bisa "dibayangkan" dengan cara perseptual. Semua orang di atas yang menyebutkan tentang foton tidak mengerti pertanyaan Anda atau tidak tahu jawabannya dan melarikan diri dari itu melintasi batas sesuatu yang berada di luar ruang lingkup orang saat ini. Ini seperti yang akan kita bicarakan tentang bentuk atom yang tepat. Apa bentuk atom tunggal? Dan bagaimana bentuk proton tunggal? Orang tidak tahu apa itu dan kemungkinan besar bukan bola bundar kecil seperti pada gambar sekolah. Kita dapat mengatakan selama kita tidak tahu bentuk pasti atom, kita tidak akan memahami korelasi antara gelombang elektromagnetik klasik dan partikel elementer, yaitu foton, yang berhubungan dengan fisika kuantum.
Jadi mari kita berpegang pada fisika klasik dan pemahamannya tentang fenomena yang disebut radiasi elektromagnetik. Ini pasti "dapat diterima", terjadi dalam skala kami (gelombang radio umum memiliki panjang dari 1 cm ke atas) dan telah diukur secara tepat selama beberapa dekade.
Namun, yang mengejutkan, untuk membayangkan gelombang elektromagnetik adalah ide yang bagus untuk terlebih dahulu 'menguraikan' dan membayangkan perambatan gelombang akustik. Mereka cukup mudah dimengerti. Bayangkan sebuah gelombang suara tunggal (satu denyut nadi) sebagai gelembung bundar dari udara yang sangat padat di lingkungan udara alami (normal) dan juga dengan udara 'normal' di tengahnya. Hanya satu "lapisan" udara terkompresi yang diatur dalam gelembung bola. Lapisan ini tidak dimulai dengan sangat tajam dan tidak berakhir dengan tajam. Transisi antara nilai tekanan udara lembut (seperti untuk gelombang :). Lapisannya sekitar 34cm tebal (untuk gelombang 1kHz) tetapi seperti yang saya katakan itu menghadap ke sekeliling dengan lancar dan berakhir (di sisi dalam) juga lancar. Diameternya katakanlah 1 meter. Dan sekarang gelembung ini berkembang di ruang angkasa ke segala arah. Itu' Hanya saja semakin besar dan besar, tetapi ketebalan lapisan tidak berubah - itu 34cm terus-menerus. Hanya diameternya tumbuh ke segala arah di sekitar. Amplitudo (perbedaan tekanan udara) secara bertahap melemah dan akhirnya berhenti ada, menghilang. Tapi ini hanya satu 'lapisan', satu pulsa gelombang akustik. Sekarang bayangkan gelembung yang sama tumbuh tetapi setelah itu (tepatnya 34 cm lebih dalam dari yang ini) muncul satu lagi dan mengikuti yang satu dengan tumbuh secara bola, dan satu lagi, dan yang lain sehingga kita memiliki seluruh salvo dari mereka pergi satu demi satu, bergerak tekanan udara serial mengganggu ruang di segala arah.
Sekarang mari kita turun ke gelombang radio. Bentuk dan perbanyakan mereka sebenarnya memiliki sifat yang sama. Mereka adalah gelembung bola (lapisan melengkung) yang menyebar di ruang angkasa dari sumbernya, satu demi satu. Perbedaan paling penting dari gelombang suara terletak pada apa sebenarnya gelombang radio itu (fenomena apa yang mereka bawa). Seperti yang kami katakan gelombang suara membawa peningkatan tekanan udara serial. Amplitudo mereka adalah perbedaan antara nilai tekanan udara di puncak dan di palung. Itu dia. Gelombang elektromagnetik membawa kenaikan medan listrik. Satu "lapisan" (atau pulsa) itu memiliki kekuatan medan listrik yang diperbesar. Antara pulsa-pulsa ini nilai medan listrik sama dengan nol. Jadi saat mereka melakukan perjalanan sepanjang ruang, medan listrik hanya berganti-ganti antara nilai maks dan nol. Maks - nol - maks - nol - maks - nol - dan seterusnya.
Lebih jauh, perlu ditambahkan bahwa medan listrik adalah besaran vektor. Itu berarti bahwa ia memiliki arah. Arah medan listrik dalam hal ini selalu tegak lurus dengan arah rambat (traveling) gelombang. Jadi, bayangkan satu pulsa gelombang radio sebagai gelembung bola kita dari medan listrik, aksi medan ini sebenarnya diarahkan sepanjang permukaan gelembung kita. Dengan kata lain, garis-garis medan listrik melengkung, sejajar dengan permukaan melengkung gelembung dan tegak lurus terhadap jari-jarinya. Mari kita perhatikan hanya satu gelombang radio hipotetis yang bergerak secara horizontal. Kita dapat mengasumsikan sekarang bahwa arah medan listrik adalah vertikal. Dan sekarang tiba saatnya - arah medan listrik bergantian antara pulsa. Untuk gelombang horizontal kami - bidang di periode pertama naik vertikal dan yang berikutnya turun. Jadi dalam satu gelembung diarahkan ke atas, selanjutnya diarahkan ke bawah. Masih tempat-tempat di antara gelembung memiliki nilai bidang nol dan setiap gelembung memiliki bidang yang diarahkan berlawanan dengan bidang gelembung yang berdekatan. Kita dapat menjelaskannya sebagai: maks - nol - min - nol - maks - nol - min - nol. Amplitudo gelombang adalah perbedaan antara intensitas medan listrik maksimum dan minimal (atau seperti yang dapat kita katakan - negatif). Mengingat semua nilai antara kita sekarang tahu mengapa mereka menggambarnya sebagai gelombang sinus dengan as roda horizontal ditempatkan di tengah (di mana intensitas medan sama dengan nol). Tidak peduli arah medan naik atau turun - itu masih tegak lurus dengan perjalanan gelombang, bukan bukan? Dan ini adalah bagaimana tepatnya medan listrik diatur di ruang antara gelombang pulsa berikutnya (atau antara gelembung spasial yang tumbuh satu demi satu).
Tetapi ada komponen lain yang tampaknya membuat segalanya sangat rumit - medan magnet. Sebenarnya ini tidak begitu sulit untuk dipecahkan. Aktivitas medan magnet mencakup wilayah yang sama dengan medan listrik. Mereka berkorelasi dalam fase. Dalam titik - atau ruang spasial sebenarnya - di mana medan listriknya nol - medan magnetnya juga nol. Di bola di mana intensitas medan listrik memiliki puncaknya - intensitas medan magnet juga memiliki puncak. Di bidang di mana medan listrik memiliki palung - medan magnet memiliki palung. Seperti yang Anda tebak, medan magnet juga merupakan besaran vektor karena garis aktingnya memiliki arah. Perbedaan dasarnya adalah bahwa arah medan magnet tegak lurus terhadap perjalanan gelombang dan arah medan listrik. Seperti yang kita bayangkan gelombang radio horizontal hipotetis kita dengan puncak listrik secara vertikal ke atas dan palung listrik secara vertikal ke bawah, garis-garis medan magnet akan terletak di sepanjang garis pandangan kita. Puncak-puncak magnetik kemudian diarahkan ke kita dan palung magnet diarahkan keluar dari kita. Jika kita mempertimbangkan area yang lebih luas, garis medan magnet juga harus melewati kurva - sepanjang permukaan bola.
Saya tidak tahu berapa banyak yang bisa dipahami dari apa yang saya katakan :) Namun ide utamanya adalah bahwa ini adalah gelembung medan listrik dan magnet yang diperbesar yang juga mengubah arah setiap gelembung kedua dan gelembung ini tumbuh sangat cepat. Ketika mereka melakukan perjalanan melalui ruang angkasa dengan menumbuhkan kekuatan medan listrik dan magnet melemah (amplitudo berkurang), mereka kehilangan energi mereka dan setelah beberapa jarak yang tertutup akhirnya mereka lenyap sama sekali (sama seperti gelombang akustik).
Pada kenyataannya, bentuk dan tata letak semua gelombang ini (baik akustik dan elektromagnetik) jauh lebih rumit karena hal-hal seperti refleksi, interferensi, difraksi, dan pembiasan. Gelembung memantul dari berbagai benda seperti tanah, bangunan, pohon, mobil, dinding, furnitur dan sebagainya. Gelembung pantulan menyentuh satu langsung dan mempengaruhi bentuk dan perjalanan yang tepat satu sama lain sehingga topologi gelombang yang dihasilkan biasanya sangat kompleks dan tidak dapat diprediksi dari sudut pandang persepsi.
Untuk melengkapi perbedaan fisik dasar pada gelombang suara yang jelas kita ketahui adalah: - mereka tidak membutuhkan media apa pun, mereka dapat berkembang biak sendiri dan dapat melakukan perjalanan baik melalui ruang hampa maupun berbagai material; - panjang gelombang mereka dapat sangat bervariasi tetapi untuk Wi-Fi sekitar 9-15 cm sehingga cukup dekat dengan panjang gelombang suara yang kita bahas; - frekuensinya sangat tinggi (misalnya 100 MHz untuk radio FM atau 2,4 GHz untuk Wi-Fi); - kecepatan perjalanan mereka juga sangat cepat (kecepatan cahaya);