Sexl Physik 7, Schulbuch

Untersuche, überlege, forsche: Übertragung von Farbbildern 45.1 W 1 Der CCD-Sensor besteht aus lichtempfindlichen Photodioden, die je nach Hel- ligkeit des einfallenden Lichts in jedem Bildpunkt (Pixel) unterschiedlich viele La- dungsträger freisetzen. Um farbige Bilder übertragen zu können, muss das Bild in drei Farben (Rot, Grün und Blau) zerlegt werden. Dies geschieht mittels speziell angeordneter Prismen. Erkundige dich über die genaue Funktionsweise der Über- tragung von Farbbildern mittels CCD-Sensoren und erkläre, warum das Licht dabei in drei Farben zerlegt werden muss. Die Rückumwandlung von elektrischen Signalen in Bilder erfolgt auf Bildschirmen (meist Flachbild-Fernsehgeräte), die nach ihren verwendeten Technologien (Plas- ma-, LCD-Bildschirme usw.) unterschieden werden. Untersuche, überlege, forsche: Flüssigkristallbildschirme 45.2 W 1 Die Eigenschaften von Flüssigkristallen nützt man beim Bau so genannter LCD (Liquid Crystal Display)-Bildschirme, wie man sie für Monitore, Fernsehbild- schirme oder Handys verwendet. Erkundige dich über den Aufbau und die Funkti- onsweise dieser Bildschirme und erkläre, warum man von TFT (Thin Film Transis- tor)-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 und 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 zum/zur Kunden/Kundin werden die Daten oft über Kupferkabel von Telefon- oder Fernsehanschlüssen oder über Funk (WLAN oder UMTS) übertragen. Untersuche, überlege, forsche: Nutzung des Internets 45.3 S 2 Überlegt wie sehr Fernsehen und Internet euren Alltag bestimmen. Wofür nutzt ihr die verschiedenen Dienste? Diskutiert den Einfluss dieser Medien mit eu- ren Klassenkolleginnen und -kollegen und besprecht Vor- und Nachteile. Mobilfunk Systeme für mobile Kommunikation können in Generationen eingeteilt werden. In der ersten Generation wurden die Daten analog übertragen. Zur zweiten Genera- tion gehören digitale Systeme wie GSM (Global System for Mobile Communicati- ons). Die dritte Generation (wesentlichster Vertreter: UMTS – Universal Mobile Telecommunication System) hatte das Ziel, Multimediadienste mobil nutzbar zu machen. In der vierten (LTE, Long Term Evolution) und fünften Generation (NGMN, Next Generation Mobile Networks) geht es um höhere Übertragungsraten für die Nutzung von mobilem Breitband. Für die Übertragung von Signalen zwischen Mo- bilgerät und Basisstation werden für die verschiedenen Mobilfunksysteme ver- schiedene Frequenzbänder verwendet (GSM: 900MHz und 1800MHz -Bereich, UMTS: 2000–2200MHz ). 45.1 Um 1900 entwickelte F ERDINAND B RAUN (1850–1918) ein „Verfahren zur Demonstration des zeitlichen Verlaufs variabler Ströme“. Nach diesem Prinzip arbeitet nicht nur das in der Nachrichtentechnik häufig benutzte Oszil- loskop, sondern auch die Bildröhre von alten Fernsehapparaten. (Das Bild zeigt den Zusam- menbau eines Modells 1964.) 45.2 Das Internet bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Information, Speicherung und Kommunikation. 45 | ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN Nur zu Prüfzwecken – Eigen um des Verlags öbv