Elektromagnetische Wellen sind sich räumlich und zeitlich ausbreitende elektromagnetische Felder, in denen ein Transport von elektrischer und magnetischer Energie stattfindet. Sie treten immer dann auf, wenn elektrische Ladungsträger sich beschleunigt bewegen und damit elektrische Ströme und Ladungen sich räumlich und zeitlich ändern.
Die elektromagnetischen Wellen, also beispielsweise auch Funkwellen, sind Transversalwellen (vgl. Abschn. Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden., »Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.«, S. Fehler! Textmarke nicht definiert.).
Elektrizität, Magnetismus, Wärme und Licht verbindet miteinander der Begriff der elektromagnetischen Welle. Entdeckt wurden die elektrischen bzw. elektromagnetischen Schwingungen von dem Physiker Heinrich Hertz (1857-1894).
Die elektromagnetischen Wellen sind mit den mechanischen Wellen nur in übertragenem Sinne vergleichbar. Wenn man sie als transversale Wellen bezeichnet, so ist damit gemeint, daß in jedem von ihnen getroffenen Punkt im Raum ein elektrischens und magnetisches Feld besteht, das senkrecht zur Forpflanzungsrichtung gerichtet ist und mit wechselnder Energie hin- und herschwingt.
Die elektromagnetischen Wellen sind ihrem Wesen nach sämtlich von der gleichen Art, unterscheiden sich im einzelnen nur durch die Verschiedenheit ihrer jeweiligen Wellenlänge und Schwingungszahl, wirken aber gerade deswegen auf unsere Sinnesorgane entweder gar nicht oder streng unterschiedlich (vgl. Abschn. Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden., »Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.«, S. Fehler! Textmarke nicht definiert. f.). Infrarotwellen (»Ultrarot«) werden beispielsweise von den Rezeptoren der Haut als Wärme wahrgenommen; die Wellenbereiche zwischen Ultraviolett und Infrarot werden vom menschlichen Auge als Licht bzw. Farben wahrgenommen usw.
Das gesamte Band der elektromagnetischen Wellen, begonnen bei der Schwingungszahl 0 (Gleichstrom) bis hinauf zu Frequenzwerten von Quadrillionen Hertz (kosmische Strahlung), ist in Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden. dargestellt.
In Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden. liegen auf der linken Seite die großen, auf der rechten Seite die kurzen Wellenlängen.
Die Wärmewellen schließen sich unmittelbar an das rote Ende des sichtbaren Spektrums an; sie werden daher auch als Ultrarot bzw. Infrarot bezeichnet.
Als Hertzsche Wellen bezeichnet man den von Heinrich Hertz erforschten Wellenbereich
Man unterscheidet zwei Grundtypen von Funkwellen:
Vgl. Abschn. Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden., »Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.« (S. Fehler! Textmarke nicht definiert. ff.) und 0, »Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.« (S. 3 ff.)
Die Wellen der Leidener Flasche entstehen, wenn die Ladungen der Metallbelegungen dieser Flasche sich unter Funkenerscheinungen ausgleichen.
Die Wechselstromwellen markieren das untere Ende des elektromagnetischen Wellenspektrums mit extrem langen Wellen.
Der Bereich der ultravieoletten Strahlen schließt sich unmittelbar an das Spektrum des sichtbaren Lichts an; UV-Strahlen sind jedoch für das menschliche Auge nicht sichtbar.
Röntgenstrahlen sind die 1895 von W. Röntgen entdeckten Strahlen, die ein unterschiedliches »Durchdringungsvermögen« gegenüber festen Stoffen haben und dadurch medizinische Bedeutung besitzen.
Gammastrahlen werden von zerfallenden radioaktiven Elementen emitiert und besitzen teilweise ähnliche Eigenschaften wie die Röntgenstrahlen.
Als Höhenstrahlen bezeichnet man den Bereich der kosmischen Ultrastrahlen, der insbesondere von sowjetischen Forschen wie i. W. Terlezki und N. A. Dobrotin u. a. intensiv untersucht wurde.
Die Ionosphäre, eine Schicht ionisierter Luft (vgl. Abschn. Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden., »Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.«, S. Fehler! Textmarke nicht definiert.).
Die gekrümmte Erdoberfläche wirkt zusammen mit der Ionosphäre als eine Art Wellenleiter, der die Langwellen [B] um die Erdkugel herumführt.
Mittelwellen lassen sich weniger gut beugen und haben daher nur einige hundert Kilometer Reichweite.
Kurzwellen [A] werden von der Ionospäre und der Erdoberfläche reflektiert und laufen so im Zickzack um die Erde, wodurch sie weltweite Funkverbindungen ermöglichen. Allerdings hängt die Empfangsqualität vom Zustand der Ionosphäre ab, der durch Sonneneinwirkungen größeren Schwankungen unterliegt.
Ultrakurzwellen und Mikrowellen werden weder gebrochen, noch reflektiert; sie durchdringen die Atmosphäre und werden daher im Funkverkehr mit Weltraumfahrzeugen und Nachrichtensatelliten eingesetzt.
Büscher '68: 31
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Langwellen haben eine große Reichweite
Amplitudenmodulation
Bandbreite: 9 kHz
Büscher '68: 32
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geringe Reichweite der Bodenwellen
Amplitudenmodulation
Bandbreite: 9 kHz
Büscher '68: 36
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Büscher '68: 37
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Kurzwellen überbrücken große Entfernungen, da sie an der Ionosphäre reflektiert werden.
Amplitudenmodulation
Bandbreite: 9 kHz
Büscher '68: 45
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Für den Rundfunk kommen folgende KW-Bänder in Betracht:
| Bänder | Wellenlänge (m) | Frequenz (kHz) | ||||
| 49-m-Band | 50,42 | bis | 48,39 | 5.950 | bis | 6.200 |
| 41-m-Band | 42,86 | bis | 41,09 | 7.000 | bis | 7.300 |
| 31-m-Band | 31,58 | bis | 40,69 | 9.500 | bis | 9.775 |
| 25-m-Band | 25,64 | bis | 25,05 | 11.700 | bis | 11.975 |
| 19-m-Band | 19,87 | bis | 19,42 | 15.100 | bis | 15.450 |
| 16-m-Band | 16,94 | bis | 16,76 | 17.700 | bis | 17.900 |
| 13-m-Band | 13,99 | bis | 13,79 | 21.450 | bis | 21.750 |
| 11-m-Band | 11,72 | bis | 11,49 | 25.600 | bis | 26.100 |
| Tabelle 1: Für Rundfunk nutzbare KW-Bänder | ||||||
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Ultrakurzwelle (UKW, VHF)
breiten sich nahezu geradlinig aus, daher relativ geringe Reichweiten
Frequenzmodulation
größere Bandbreiten
höhere Qualität
Als terrestrische Frequenzen bezeichnet man Frequenzen im Ultrakurzwellenbereich (87-108 MHz), über die Rundfunkprogramme in einem begrenzten Senderadius durch die Luft übertragen werden. Sie verlaufen geradlinig in einer Höhe über der Erde.
Im August 1992 hob das Bundespostministerium die Zulassungspflicht für Geräte auf, die neben dem Rundfunkprogramm auchüber terrestrische Frequenzen vermittelte Telefongespräche im Mobilfunk (B- und C-Netz, Chekker) empfangen können. Das Ministerium paßte damit deutsches Recht dem EG-Standard an (Harenberg '93: 483).
Büscher '68: 50 f.
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Büscher '68: 55
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Büscher '68: 56
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Büscher '68: 67
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Büscher '68: 68-71
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Erstellt am: 25-May-1996 von: Agon S. Buchholz <asb@nsharra.snafu.de>
Zuletzt bearbeitet am: 25-Sep-1996 von: Agon S. Buchholz <asb@nsharra.snafu.de>
Funk/Physikalische Grundlagen/Wellen/Die elektromagnetischen Wellen
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