Rifrazione

[coppo76]

In questi periodi che dobbiamo stare in casa e non si sà che fare... mi vengono dei dubbi e o curiosità.

Tempo fa avevo fatto un esperimento che vorrei riprendere e approfondire. In pratica mi ero accorto che se chiudi una antenna omnidirezionale in un involucro di vetro molto spesso, l'attenuazione misurata è molto alta.
Mi ricordo che volevo procurarmi dei mattoni di vetro, quelli che si usavano negli anni 80, per proseguire l'esperimento... e fare un confronto con l'attenuazione causata da una parete in calcestruzzo, anche se poi ho abbandanato il tutto.
Per esperienza ho comunque notato una relazione che lega l'attenuazione provocata dalla rifrazione in funzione del peso specifico delgli ostacoli e quindi immagino dalla composizione degli atomi.
Domanda, esiste uno studio di queste cose, che non sia troppo complesso da capire e comunque soltanto a scopo conoscitivo mi interesserebbe la teoria di queste circostanze.
Grazie

[Ianero]

Teoria della conduzione di Drude.

[coppo76]

Grazie, ma mi sembra che la teoria di Drude si riferisce alla conducibilità dei metalli?
Io invece vorrei sapere il motivo perché certe sostanze oppongono maggiore resistenza alle microonde e perché ci siano differenze di rifrazione da parte delle stesse al passaggio di solidi o liquidi.
Penso che l'attenuazione per rifrazione dipenda dal peso specifico e la distanza degli atomi nella struttura, per esempio 10 centimetri di acqua contribuiscono ad una maggiore attenuazione di segnale rispetto a 10 centimetri di legno oppure che 10 centimetri di vetro attenuano maggiormente un segnale rispetto a 10 centimetri di cemento. Almeno questo è quanto penso io , magari mi sbaglio ! ma vorrei leggere qualcoso di pratico su questo argomento e non trovo nulla di specifico.

[Ianero]

L’attenuazione differente in differenti tipi di materiali è data da una proprietà del materiale stesso che si chiama conducibilità.
La rifrazione non attenua, è un fenomeno diverso che dipende invece da un’altra proprietà, che è la permettività elettrica, che produce altri tipi di effetti.

[lelerelele]

da ignorante non trovo che sia una cosa strana, considerato che anche la luce ha differenti gradi di trasparenza a seconda del materiale.

saluti.

[coppo76]

Grazie Ianero. Riguardo alla conducibilità sono d'accordo, anche se mi piacerebbe trovare una tabella dimostrativa dei vari materiali ed effetti sulle microonde.
Non sono d'accordo sul fatto che la rifrazione non attenui, inquanto penso che una rifrazione reale e non ideale! produca divisioni di segnale in minima parte e con annessi ritardi e fasi differenti.
Per questo penso che l'attenuazione dipenda anche dalla rifrazione e vorrei trovare un riscontro.


Adesso stavo leggendo la teoria di Snell, ma noto che si riferisce sempre alla luce.
Comunque il concetto dovrebbe essere il medesimo se paragonato con oggetti e lunghezze d'onda compatibili.
La rifrazione avviene con una incidenza diversa a seconda dei materiali e su questi per quanto riguarda la luce, si possono trovare delle tabelle degli indici di rifrazione. Ma sulle micronde non si trova nulla.

La rifrazione è un fenomeno legato alla riflessione e per cui il segnale percorre due strade diverse. Logicamente in funzione della lunghezza d'onda l'indice di rifrazione sarà sicuramente diverso, dato che dovrebbe dipendere dalla posizione e quantità degli atomi.

[Ianero]

Non sono d'accordo sul fatto che la rifrazione non attenui, inquanto penso che una rifrazione reale e non ideale! produca divisioni di segnale in minima parte e con annessi ritardi e fasi differenti.

La permettività elettrica, causa della rifrazione, non è costante per ogni componente armonica dell'onda elettromagnetica, per cui certo che produce sfasamenti differenti, ma con l'attenuazione non c'entra nulla. La "rifrazione reale" di cui parli, è l'effetto combinato di rifrazione e conducibilità non nulla.

Adesso stavo leggendo la teoria di Snell, ma noto che si riferisce sempre alla luce.

E quindi alla luce alle frequenze radio, che interessa a te.

La rifrazione avviene con una incidenza diversa a seconda dei materiali e su questi per quanto riguarda la luce, si possono trovare delle tabelle degli indici di rifrazione. Ma sulle micronde non si trova nulla.

Che significa? Le microonde sono luce. Devi semplicemente cercare "permittività elettrica in banda L del materiale...", o "in banda X", o quella che ti pare.

[coppo76]

Si ma la luce ha una frequenza troppo elevata da paragonare alle onde radio e gli esempi di rifrazione o le tabelle degli indici dei vari materiali si trovano solo su queste.
Comunque non trovo nulla di quello che mi aspetto trovare! , una tesi o un documento allegato a prove ecc.

Parliamo comunque di due fenomeni differenti, l'attenuazione che penso io è dipesa dalla rifrazione e per cui mi aspetto che se un onda elettromagnetica di una determinata frequenza attraversa un libbro di 1000 paggine, ne uscirà attenuata maggiormente, rispetto a un blocco delle stesse dimensione, ma composto di pura cellulosa.
Quindi stesso materiale ma con composizione diversa!

Inoltre perché quando un onda radio attraversa due componenti diversi, subisce una attenuazzione maggiore rispetto alla somma delle due attenuazioni ricavate singolarmente?

[Ianero]

Si ma la luce ha una frequenza troppo elevata da paragonare alle onde radio

La luce è tutto lo spettro elettromagnetico, onde radio comprese. Tu stai parlando di quella visibile, che è quella nello spettro ottico.

Parliamo comunque di due fenomeni differenti, l'attenuazione che penso io è dipesa dalla rifrazione

Ti sto dicendo che hai un'idea sbagliata, l'attenuazione dipende dalla conducibilità.

mi aspetto che se un onda elettromagnetica di una determinata frequenza attraversa un libbro di 1000 paggine, ne uscirà attenuata maggiormente, rispetto a un blocco delle stesse dimensione, ma composto di pura cellulosa.

E certo, infatti i due materiali hanno due conducibilità diverse.

Inoltre perché quando un onda radio attraversa due componenti diversi, subisce una attenuazzione maggiore rispetto alla somma delle due attenuazioni ricavate singolarmente?

Questa non l'ho capita, puoi essere più specifico? Magari con un esempio/disegno?

[coppo76]

Probabilmente l'attenuazione che penso io è legata alla difrazione del segnale.
Quindi un onda elettromagnetica attraversa un solido composto da fenditure molto più piccole della sua lunghezza d'onda e queste sono dipese dalla distanza tra gli atomi. In questo caso l'onda non percorre più un movimento ondulatorio costante e viene rifratta in piccole parti. La velocità dell'onda rifratta e difratta sono differenti? e le fasi anche?.

Quello che volevo dire è che ho il sospetto che se misuro l'attenuazione generata dalla permittività elettrica di un materiale e la riconfronto con l'attenuazione generata da due materiali diversi, ma posti ad una certa distanza, questa avrà valori molto maggiori rispetto alle singole misure.

Per esempio notai che un doppio vetro distanziato a seconda della frequenza di attraversamento, genera una attenuazione molto maggiore, rispetto ad un singolo vetro dello stesso spessore dei 2. Almeno credo, per fare dei test attendibili dovrei provare in una camera anecoica. Ma comunque la prova che ho fatto e stata quella di coprire l'antenna trasmittente dentro un vaso di vetro e poi ripetere lesperimento con un secondo vaso più grande posto sopra quello piccolo.