¿Qué materiales hacen que las ondas de radio se refracten? ¿Cuáles son los IOR de radio de estos materiales?
Las ondas de radio se refractan (se doblan efectivamente en la atmósfera) y es la ionosfera, por ejemplo, a 60 km sobre la superficie, donde lo hacen. Ver por ejemplo
Puede imaginar que la atmósfera está compuesta de muchas capas horizontales con diferentes valores de y la refracción cumple la ley de Snell.
Todos los materiales con una constante dieléctrica diferente al vacío o al aire refractarán las ondas de radio. Podría preguntar qué rango de frecuencias desea conocer, ya que "radio" cubre un rango muy amplio, pero en realidad no importa.
Pueden ocurrir cosas interesantes a frecuencias más altas, como el infrarrojo y ciertas en el óptico, para la mayoría de los materiales, pero en la radio es una cuestión de constantes dieléctricas y condiciones límite. A menudo tratamos con objetos, partes, obstáculos del mismo orden de magnitud que las longitudes de onda, donde la óptica de rayos no es una buena aproximación.
La absorción también es significativa. A frecuencias ópticas, el vidrio es transparente porque las moléculas no tienen estados cuánticos con el espacio adecuado para absorber los fotones de frecuencia visible que pasan. (Esto es para vidrio transparente, por supuesto, el vidrio de color es una historia diferente). Si tuviera algo como un gran trozo de cartón, digamos una milla cúbica en cada lado, y midió cómo afectó la transmisión de radio AM o las señales de Bluetooth, hay todo tipo de vibraciones moleculares, rotaciones y movimientos colectivos que se complacen en absorber pequeñas cantidades de energía. Los metales, los fluidos iónicos y las sustancias fácilmente polarizables se comerán felizmente los fotones, por lo que no tiene sentido hablar de refracción: no sale lo suficiente por el otro lado para permitirnos decir que algo ha sido refractado.
En ingeniería electrónica, a menudo combinamos efectos de cambio de fase refractivos con decaimiento exponencial con profundidad a través de una sustancia en una constante dieléctrica de valor complejo. Con algo de gimnasia matemática, los ingenieros definen una "tangente de pérdida". El índice de refracción está relacionado con la constante dieléctrica como (n es IOR, e es constante dieléctrica).
Hay muchos lugares en la web que enumeran las constantes dieléctricas y las cantidades relacionadas. Este parece bueno para echar un vistazo a: http://www.rfcafe.com/references/electrical/dielectric-constants-strengths.htm con varias sustancias comunes enumeradas. En pocas palabras: casi todas las sustancias refractan las ondas de radio.
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