Physik verstehen 4, Schulbuch

66 3  Arbeitsheft-Seite 40 66.1 Die Fernsteuerung überträgt Steuerbefehle an das Modell durch elektromagnetische Wellen. Elektromagnetische Wellen 66.3 Handy in Folie 66.2 Seltsames Leuchten 1. Was sind elektromagnetische Wellen? Der deutsche Physiker Heinrich Hertz wies 1888 elektromagnetische Wellen nach, indem er Funkenentladungen einer Induktionsspule auf eine zweite Spule ohne Drahtverbindung übertragen konnte. Seltsames Leuchten (Abb. 66.2) Halte zB eine Neonglimmlampe in die Nähe einer Plasmakugel. Die Plasma- kugel gibt Energie in Form von elektromagnetischen Wellen an ihre Umgebung ab und lässt das Füllgas in der Lampe leuchten. Elektromagnetische Wellen entstehen durch schwingende elektrische Ladungen, zB Elektronen. Sie benötigen kein Ausbreitungsmedium und bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit ( c = ca. 300000000m/s). Wellen werden mit zwei Kenngrößen beschrieben: • Die Wellenlänge  („ lambda “) gibt zB den Abstand zwischen zwei Wellen- bergen an (in m). • Die Frequenz f bezeichnet die Zahl der Schwingungen pro s (in Hertz). Frequenz, Wellenlänge und Ausbrei- tungsgeschwindigkeit hängen vonein- ander ab: c =  · f Wellen mit niedriger Frequenz und langer Wellenlänge haben eine große Reichweite. Sie werden für den Funkverkehr verwendet (Radiowellen). Wellen mit hoher Frequenz und kurzer Wellenlänge wirken ionisierend auf Atome. Das heißt, sie können Elektronen aus der Atomhülle schlagen. Dazu zählen zB Röntgen- und Gammastrahlung. Eine Übersicht über die Strah- lungsarten zeigt das elektromagnetische Spektrum (Abb. 66.4). Metalle, Beton und Wasser lassen elektromagnetische Wellen nicht gut durch und können sie sogar reflektieren. Handy in Folie (Abb. 66.3) Wickle ein Handy in Aluminiumfolie ein und probiere, es mit einem zweiten Handy anzurufen. Die elektromagnetischen Anrufsignale können nicht durch die Metallfolie dringen. M Elektromagnetische Wellen entstehen durch schwingende elektri- sche Ladungen und breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. V1 Wellenlänge ( Ȝ ) t Schwingungsweite (Amplitude) 0 V2 Quelle/ Anwendung/ Vorkommen Wellenlänge in m Frequenz in Hz (Hertz) Höhen- strahlung Gamma- strahlung Infrarot- strahlung Terahertz- strahlung Radar MW-Herd Mikrowellen Rundfunk Wechselströme harte mittlere weiche hoch- mittel- nieder- frequente Röntgenstrahlung Ultra- violett- strahlung UV- C/B/A UHF VHF Kurzwelle Langwelle Mittelwelle UKW 1fm 1pm 1 nm 1 ȝP 1 mm 1 cm 1 m 1k m 1M m 10 −15 10 −14 10 −13 10 −12 10 −11 10 −10 10 −9 10 −8 10 −7 10 −6 10 −5 10 −4 10 −3 10 −2 10 −1 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 23 10 22 10 21 10 20 10 19 10 18 10 17 10 16 10 15 10 14 10 13 10 12 10 11 10 10 10 9 10 8 10 7 10 6 10 5 10 4 10 3 10 2 1 Zettahertz 1 Exahertz 1 Petahertz 1 Terahertz 1 Gigahertz 1 Megahertz 1 Kilohertz Ultraviolett Infrarot 400nm 450nm 500nm 550nm 600nm 650nm 700nm 66.4 Das elektromagnetische Spektrum: Wir können nur einen kleinen Teil der elektromagnetischen Wellen wahrnehmen. Unsere Augen sind Empfän- ger für Lichtwellen von 750 bis 380nm Wellenlänge. Unsere Haut kann einen Teil der Infrarotstrahlung (ca. 10μm Wellenlänge) als Wärme fühlen. Arbeitsblätter cd7696 Film 6e38jb Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des V rlags öbv