Salutations à Olli pour la meilleure réponse. Bien sûr, il est possible d'imaginer "à quoi ressemblent les ondes radio" - ou plutôt - quelle est la forme des perturbations du champ électrique (et / ou magnétique) qui se propagent dans l'espace - bien que nous ne puissions pas les voir directement. Mais vous devez avoir un peu de connaissances à leur sujet et une imagination vraiment riche.
Oubliez le quantum et oubliez les photons. Ce n'est pas un niveau de physique que la plupart peuvent «imaginer» de manière perceptuelle. Tous ceux ci-dessus qui mentionnent les photons ne comprennent tout simplement pas que vous remettez en question ou ne connaissent pas la réponse et s'échappent en traversant la frontière de quelque chose qui dépasse la portée actuelle des gens. C'est comme nous parlerions de la forme exacte de l'atome. Quelle est la forme d'un seul atome? Et quelle est la forme d'un seul proton? Les gens n'ont aucune idée de ce que c'est et ce n'est probablement pas une petite balle ronde comme sur les photos de l'école. On peut dire que tant que nous ne connaîtrons pas la forme exacte de l'atome, nous ne comprendrons pas la corrélation entre l'onde électromagnétique classique et les particules élémentaires, c'est-à-dire les photons, que la physique quantique traite.
Restons-en à la physique classique et à sa compréhension d'un phénomène appelé rayonnement électromagnétique. Ceci est à coup sûr "embarquable", se produit dans notre échelle (les ondes radio courantes ont des longueurs de 1 cm et plus) et est mesurable avec précision depuis des décennies.
Cependant, pour surprendre, pour imaginer des ondes électromagnétiques, c'est une très bonne idée de d'abord «déchiffrer» et d'imaginer la propagation des ondes acoustiques. Ils sont assez faciles à comprendre. Imaginez une seule onde sonore (une seule impulsion) comme une bulle sphérique ronde d'air hautement comprimé dans l'environnement de l'air naturel (normal) et aussi avec l'air `` normal '' au centre de celui-ci. Juste une "couche" d'air comprimé disposée dans la bulle sphérique. Cette couche ne commence pas si brusquement et ne se termine pas brusquement. La transition entre les valeurs de pression atmosphérique est douce (comme pour une vague :). La couche a une épaisseur d'environ 34 cm (pour une onde de 1 kHz) mais comme je l'ai dit, elle fait face à l'environnement en douceur et se termine (sur le côté intérieur) également en douceur. Son diamètre est, disons, de 1 mètre. Et maintenant, cette bulle se développe dans l'espace dans toutes les directions. Il' s devient de plus en plus gros, mais l'épaisseur de la couche ne change pas - elle est de 34 cm en permanence. Seul son diamètre augmente dans toutes les directions. Son amplitude (la différence de pression atmosphérique) s'affaiblit progressivement et finit par cesser d'exister, disparaît. Mais ce n'était qu'une seule «couche», une seule impulsion d'une onde acoustique. Imaginez maintenant la même bulle qui grandit, mais après cela (exactement 34 cm plus profondément de celle-ci), elle apparaît une autre et suit celle-ci en grandissant sphériquement, et une autre, et une autre afin que nous ayons la salve entière allant l'une après l'autre, se déplaçant les perturbations de la pression atmosphérique en série à travers l'espace dans toutes les directions.
Passons maintenant aux ondes radio. Leur forme et leur propagation ont en fait la même nature. Ce sont les bulles sphériques (couches courbes) qui se propagent dans l'espace depuis leur source, l'une après l'autre. La différence la plus importante par rapport aux ondes sonores réside dans ce que sont réellement les ondes radio (quel phénomène transportent-elles). Comme nous l'avons dit, les ondes sonores portent des incréments de pression atmosphérique en série. Leur amplitude est la différence entre les valeurs de pression atmosphérique dans les pics et dans les creux. C'est ça. L'onde électromagnétique porte des incréments de champ électrique. Une "couche" (ou impulsion) de celui-ci possède une intensité de champ électrique amplifiée. Entre ces impulsions, la valeur du champ électrique est égale à zéro. Ainsi, alors qu'ils se déplacent dans l'espace, le champ électrique alterne simplement entre la valeur maximale et zéro. Max - zéro - max - zéro - max - zéro - et ainsi de suite.
De plus, il convient d'ajouter que le champ électrique est une quantité vectorielle. Cela signifie qu'il a sa direction. Dans ce cas, la direction du champ électrique est toujours perpendiculaire à la direction de propagation (déplacement) des ondes. Imaginant ainsi une seule impulsion d'onde radio comme notre bulle sphérique du champ électrique, une action de ce champ est en fait dirigée le long de la surface de notre bulle. En d'autres termes, les lignes du champ électrique sont courbes, parallèles à la surface courbe de la bulle et perpendiculaires à son rayon. Prenons une seule onde radio hypothétique qui se déplace horizontalement. Nous pouvons maintenant supposer que la direction du champ électrique est verticale. Et maintenant, c'est la chose - la direction du champ électrique alterne entre les impulsions. Pour notre onde horizontale - le champ dans la première période monte verticalement et dans la suivante il descend. Donc, dans une bulle, elle est dirigée vers le haut, dans la suivante, elle est dirigée vers le bas. Les emplacements entre les bulles ont toujours une valeur de champ nulle et chaque bulle a un champ dirigé à l'opposé du champ de la bulle adjacente. Nous pouvons le résumer comme suit: max - zéro - min - zéro - max - zéro - min - zéro. Une amplitude de l'onde est la différence entre l'intensité maximale et minimale (ou, comme on peut dire - négative) du champ électrique. En nous souvenant de toutes les valeurs intermédiaires, nous savons maintenant pourquoi ils la dessinent comme une onde sinusoïdale avec l'axe horizontal placé au centre (où l'intensité du champ est égale à zéro). Peu importe que la direction du champ soit vers le haut ou vers le bas - elle est toujours perpendiculaire au voyage des vagues, n'est-ce pas? t-il? Et c'est exactement comment le champ électrique s'installe dans l'espace entre les impulsions d'ondes suivantes (ou entre les bulles spatiales qui se développent les unes après les autres).
Mais il y a encore un autre composant qui semble rendre les choses vraiment compliquées - le champ magnétique. En fait, ce n'est pas si difficile à comprendre. L'activité du champ magnétique couvre les mêmes régions que le champ électrique. Ils sont corrélés en phase. Dans les points - ou les sphères spatiales en fait - où le champ électrique est nul - le champ magnétique est également nul. Dans les sphères où l'intensité du champ électrique a ses pics - l'intensité du champ magnétique a également des pics. Dans les sphères où le champ électrique a ses creux - le champ magnétique a des creux. Comme vous le devinez, le champ magnétique est également une quantité vectorielle car ses lignes agissantes ont une direction. La différence fondamentale est que la direction du champ magnétique est perpendiculaire à la fois au déplacement des ondes et à la direction du champ électrique. Comme nous imaginons notre hypothétique onde radio horizontale avec les pics électriques verticalement vers le haut et les creux électriques verticalement vers le bas dans la direction des lignes de champ magnétique se situerait le long de la ligne de notre vue. Les pics magnétiques sont alors dirigés vers nous et les creux magnétiques sont dirigés vers nous. Si nous considérons une zone plus large, les lignes de champ magnétique doivent également suivre une courbe - le long d'une surface de sphère.
Je ne sais pas ce que l'on peut comprendre de ce que j'ai dit :) Cependant l'idée principale est que ce sont des bulles de champ électrique et magnétique agrandi qui alternent également leur direction toutes les deux bulles et ces bulles croissent très rapidement. Alors qu'ils voyagent dans l'espace en augmentant la force du champ électrique et magnétique s'affaiblit (l'amplitude diminue), ils perdent leur énergie et après une certaine distance parcourue, ils disparaissent enfin (comme les ondes acoustiques).
En réalité, la forme et la disposition de toutes ces ondes (acoustiques et électromagnétiques) sont beaucoup plus compliquées à cause de choses comme la réflexion, les interférences, la diffraction et la réfraction. Les bulles se reflètent sur divers objets comme le sol, les bâtiments, les arbres, les voitures, les murs, les meubles, etc. La bulle réfléchie frappe la bulle directe et affecte la forme et le déplacement exact les uns des autres, de sorte que la topologie résultante des vagues est généralement très complexe et imprévisible du point de vue perceptuel.
Pour compléter les différences physiques de base avec les ondes sonores que nous savons évidemment: - elles n'ont pas besoin de support, elles se propagent elles-mêmes et peuvent voyager à travers le vide et de nombreux matériaux divers; - leur longueur d'onde peut varier beaucoup mais pour le Wi-Fi, elle est d'environ 9 à 15 cm, elle est donc assez proche de la longueur d'onde sonore dont nous avons discuté; - leur fréquence est extrêmement élevée (par exemple 100 MHz pour la radio FM ou 2,4 GHz pour le Wi-Fi); - leur vitesse de déplacement est également extrêmement plus rapide (vitesse de la lumière);