Sexl Physik 7, Schulbuch

| 114 Untersuche, überlege, forsche: Flüssigkristallbildschirme 114.1 Die Eigenschaften von Flüssigkristallen nützt man beim Bau so genannter LCD (Li- quid Crystal Display)-Bildschirme, wie man sie für Monitore, Fernsehbildschirme, Game- boys oder Handys verwendet (siehe auch S. 36). Erkundige dich über den genauen Auf- bau und die Funktionsweise dieser Bildschirme und erkläre, warum man von TFT (Thin Film Transistor)-Technik spricht. Eine entscheidende Rolle bei der Bildqualität von Bildschirmen ist die Pixeldichte . Sie wird in ppi (pixel per inch) oder in dpi (Dots per inch) angegeben. Die Pixel- dichte von Computerbildschirmen erreicht normalerweise ca. 100 ppi , bei Fernse- hern ist sie meist niedriger, während Smartphones, Scanner und Digitalkameras eine sehr viel größere Pixeldichte aufweisen. Zudem haben die Pixelgröße, sowie der Pixelabstand einen entscheidenden Einfluss auf die Lesbarkeit und Erkennbar- keit von Texten und Bildern. Die aktuelle Norm für Fernsehübertragungen heißt Digital Video Broadcasting (DVB). Es gibt sie in drei Varianten und jede ist optimal für ihren Übertragungs- weg angepasst: DVB-T (terrestrisch) für die drahtlose Übertragung (d. h. Empfang mit Hausantennen oder Antennen am Fernseher), DVB-C im Kabel in DVB-S über Satellit. Für den Empfang von digitalem Fernsehen ist ein Digitalreceiver notwen- dig, der entweder im TV-Gerät eingebaut ist oder zusätzlich aufgestellt werden muss. Für die Übertragung von Daten via Internet werden hauptsächlich Glasfaserkabel verwendet. Sie bieten eine große Übertragungskapazität und wurden in den ver- gangenen Jahren sowohl als Land- als auch als Seekabel verlegt. Da die Technik der Signalübertragung immer besser wird, sind noch lange nicht alle Kapazitäten der bestehenden Glasfaserkabel ausgenutzt. Im letzten Bereich der Übertragung werden die Daten oft über Kupferkabel von Telefon- oder Fernsehanschlüssen oder über Funk (WLAN oder UMTS) übertragen. Teilweise werden die Daten auch über ISDN (Schmalbandanschluss) oder über ei- nen Breitbandzugang (z. B. DSL) des Internetproviders abgerufen. Untersuche, überlege, forsche: Nutzung des Internets 114.2 Überlegt wie sehr Fernsehen und Internet euren Alltag bestimmen. Wofür nutzt ihr die verschiedenen Dienste? Diskutiert den Einfluss dieser Medien mit eueren Klas- senkolleginnen und -kollegen und besprecht Vor- und Nachteile. Mobilfunk Systeme für mobile Kommunikation können in Generationen eingeteilt wer- den. In der ersten Generation wurden die Daten analog übertragen. Zur zweiten Generation gehören digitale Systeme wie GSM (Global System for Mobile Com- munications), die dritte Generation (wesentlichster Vertreter: UMTS) hatte das Ziel, Multimediadienste mobil nutzbar zu machen. In der vierten Generation (LTE, Long Term Evolution) geht es um höhere Übertragungsraten für die Nutzung von mobilem Breitband. Für die Übertragung von Signalen zwischen Mobilgerät und Basisstation werden für die verschiedenen Mobilfunksysteme verschiedene Fre- quenzbänder verwendet (GSM: 900 MHz und 1800 MHz -Bereich, UMTS: 2000– 2200 MHz ). Die Übertragung von Datenpaketen mit GSM und UMTS funktioniert auf unter- schiedliche Weise. Bei GSM wird einem Nutzer ein Frequenzkanal nur für ein kurzes Zeitintervall zur Verfügung gestellt, d. h. es werden Zeitrahmen mit einer Dauer von einigen Millisekunden definiert. Diese werden in Zeitschlitze unterteilt (bei GSM acht Zeitschlitze in einem Rahmen). Einem Nutzer steht also in einem Rahmen ein Zeitschlitz zum Senden und Empfangen von Daten zur Verfügung, im nächsten Rahmen wieder einer usw. So können mehrere Nutzer in einem Fre- quenzkanal untergebracht werden ( 115.1 ). Bei UMTS nutzen alle Teilnehmer für die gesamte Zeit der Datenübertragung denselben Frequenzkanal. Die Trennung der Nutzer erfolgt dadurch, dass jedem ein anderer Code zugeordnet wird. Die zu übertragenden digitalen Daten werden mit dem Code multipliziert und dieses Si- 114.1 Flachbildschirme erlauben größere Bilddiagonalen und neue Möglichkeiten der Montage. 114.2 Um 1900 entwickelte F eRdinand b Raun (1850–1918) ein „Verfahren zur Demonstrati- on des zeitlichen Verlaufs variabler Ströme“. Nach diesem Prinzip arbeitet nicht nur das in der Nachrichtentechnik häufig benutzte Oszilloskop, sondern auch die Bildröhre von alten Fernsehapparaten. (Das Bild zeigt den Zusammenbau eines Modells 1964.) 114.3 Das Internet bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Information, Speicherung und Kommunikation. 114.4 Die technische Entwicklung bei der Bau- weise von Handys ist rasant, sie werden immer kleiner und können dabei immer mehr. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv