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Geschichte:
|
1840: |
Faraday vermutet "Schwingungen der Feldlinien in Wellenform"
| 1856:
| Maxwell gelingt die mathematische Formulierung - die 4 Maxwell-Gleichungen - und leitet daraus die Existenz elektromagnetischer Wellen ab
| 1886:
| Hertz weist diese em. Wellen experimentell mit einer Funkenstrecke ("Rundfunk") nach
| 1895:
| Marconi übermittelt drahtlos die ersten Nachrichten
| 1925:
| Drahtlose Bildübertragung
| 1964:
| Erster Fernsehsatellit
| 1998:
| Digitales Fernsehen / Digitaler Rundfunk |
Maxwell-Gleichungen
("sollte man mal gesehen haben" / Schocktherapie)
1.) Amperescher Durchflutungssatz: 
Elektrischer Strom und Änderung des elektrischen Flusses führt zu einem magnetischen Wirbelfeld
Elektrische Ströme und zeitlich veränderliche E-Felder sind von B-Feldern umschlossen
2.) Faradays Induktionsgesetz: 
Änderung des magnetischen Flusses führt zu einem elektrischen Wirbelfeld
Zeitlich veränderliche B- Felder sind von elektrischen Feldern umschlossen
Zusammengefasst: Veränderliche elektrische und magnetische Felder treten immer gemeinsam auf und erzeugen sich gegenseitig.
3.) Gaußscher Satz fürs E-Feld: 
Elektrische Ladungen sind Quellen des elektrischen Feldes
4.) Gaußscher Satz fürs B-Feld: 
Magnetische Felder haben keine Quellen
"Wie man daraus leicht folgern kann:" ("man" = "wir nicht"!)
-
Die komplette Theorie des E- und B-Feldes
-
Es gibt (transversal polarisierte) elektromagnetische Wellen (ohne Trägermedium), die sich mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit
durchs
Vakuum bzw. durch Materie bewegen.
Im Vakuum gilt: c = 2,998 · 108 m/s (Lichtgeschwindigkeit).
Dabei schwingen E- und B-Feld jeweils senkrecht zueinander in Phase und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Für das Verhältnis der Feldamplituden gilt gerade: E / B = c.
Für die Ausbreitung in x-Richtung gilt:Ey = E0 sin(wt - kx) und
Bz = B0 sin(wt - kx).
Das elektromagnetische Frequenzspektrum
(Die Zahlenwerte sind als Näherungswerte zu verstehen)
|
f /Hz |
3.104 |
3.107 |
3.108 |
3.1010 |
3.1013 |
3.1014 |
3.1015 |
3.1018 |
3.1021 |
|
l/m |
104 |
101 |
100 |
10-2 |
10-5 |
10-6 |
10-7 |
10-10 |
10-13 |
|
- |
Radio: LW, MW |
KW, UKW |
TV |
Radar, Mikro- wellen |
IR- Licht |
Licht |
UV-Licht |
Rönt- gen |
Gamma -Strahlen |
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