Eigenschaften Hertzscher Wellen

Eigenschaften Hertzscher Wellen

1. Die Hertzschen Wellen (elektromagnetische Wellen) breiten sich im Vakuum mit der Lichtgeschwindigkeit geradlinig aus, mit v=λ·ƒ=c, c- Lichtgeschwindigkeit (299 792 458 m·s-1).
2. Breiten sich die Wellen nicht im Vakuum, sondern in einem Stoff mit der Permeabilitätszahl µr und der Dielektrizitätszahl εr aus, dann erfolgt für v=1/ μr·μ0·εr·ε0 = 1/ μr·εr · μ0·ε0 = c/ μr·εr. Da für μr und εr gilt μr, εr >1, ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit in einem Stoff kleiner als im Vakuum. Die Lichtgeschwindigkeit im Medium ist kleiner als die Vakuumlichtgeschwindigkeit.
3. Die Hertzschen Wellen sind Transversal, denn die Feldstärkevektoren des elektrischen und magnetischen Feldes E und B sind senkrecht zur Ausbreitung gerichtet.
4. Mit einer Lecher – Leitung, bestehend aus zwei parallelgeführten, isolierten Drähten, lassen sich elektromagnetische Wellen weiterleiten. Treten Reflexionen auf, so bilden sich sogenannte stehende elektromagnetische Wellen auf der Lecher – Leitung.
5. Die elektromagnetischen Wellen (Radiowellen) reflektieren sich von der Ionosphäre. Es ist eine Schicht der Atmosphäre (80 – 480 km über der Erde), die von elektrischen Teilchen geladen ist. 6. Bei einer Amplitudenmodulation (AM, Kurz-, Mittel-, und Langwellen) verändert sich die Amplitude der elektromagnetischen Wellen, in diesem Fall bei einer Informationsübertragung auch als Trägerwellen bezeichnet. Es handelt sich um eine amplitudenmodulierte Schwingung.

Schema AM – Modulation

7. Bei der Frequenzenmodulation (FM) wird die Frequenz der Trägerwelle im Takt der Tonschwingung vergrössert oder verkleinert.
Schema FM – Modulation

8. Alle elektromagnetische Wellenschwingen breiten sich mit der gleichen Frequenz aus.
9. Elektromagnetische Wellen enstehen bei Bewegung elektrischer Ladungen (elektrische Ströme) und Abbremsen elektrischer Ladungen (Elektronen). 10. Elektromagnetische Wellen transportieren Energie in Form von Photonen. Die Photonenenergie ist direkt proportional der Frequenz der Welle. Sie ist indirekt proportional der Wellenlänge.
11. Die elektromagnetischen Wellen können die Energie im freien Raum übertragen.
12. Die Hertzschen Wellen halten sich an die gleichen Prinzipen und Gesetze wie Licht.

(→ die gleichen Gesetze für Beugung, Brechung,.....)
13. Die Sonne ist die energiereichste Quelle elektromagnetischer Wellen für die Erde. Als Solarkonstante bezeichnen wir den Energiefluß, der die äußere Atmosphäre auf einem Quadratmeter in einer Sekunde erreicht.
14. Elektromagnetische Wellen üben einen Strahlungsdruck aus. Der Strahlungsdruck der Sonnenstrahlung beträgt an der Erdoberfläche 10 Pa = 0,01% des Luftdruckes.
15. Elektromagnetische Wellen verlieren in Materie durch Wechselwirkung mit Atomen und Molekülen ihre Energie.Der Massenschwächungskoeffizient ist der Quotient aus Schwächungskoeffizient und Dichte (m²/kg).