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Funkwellen in unserem Leben. Handy, Mikrowelle, Radio - geht es ohne?
Man sieht sie nicht, man kann sie nicht riechen und schmecken schon gar nicht...
Funkwellen, was ist das? Welche gibt es überhaupt? Wozu sind sie zu gebrauchen? Viele Geräte, die du Tag für Tag benutzt, wie z.B. dein Handy, dein Computer oder die Mikrowelle arbeiten mit Funkwellen. Funkwellen sind ein nicht gänzlich definierter Überbegriff von elektromagnetischen Wellen geringer Energie, der die Bereiche der Radiowellen, der Mikrowellen und des Infrarot überdeckt. 6.30 Uhr der Wecker klingelt. So früh, aber auf die Sekunde genau. Auf die Sekunde genau? Wie das denn? Nun, der Wecker ist ein Funkwecker. Dieser ist mit der Atomuhr in Braunschweig verbunden, diese wiederum sendet Signale und somit geht der Wecker jeden Tag genau.
Er muss nicht mehr aufgezogen werden. Auch Sommer und Winterzeit werden per Funk automatisch eingestellt. Die Abweichung beträgt in 100 Jahren nur eine Millisekunde, relativ wenig über einen solchen Zeitraum....
12.00 Uhr Mittagspause. Der Hunger wird langsam unerträglich. Nun sollte es schnell was zu Essen geben. Zum Glück ist noch was von gestern Abend da. Gulasch mit Reis. Da die Pause nicht lang ist und im Büro nur eine Mikrowelle steht, ist das kein Problem. In vier Minuten ist das Essen heiß....
19.30 Stau. Die Verabredung wartet sicherlich schon vor dem Kino. Mensch, wollte pünktlich sein. Zum Glück habe ich ihre Nummer und kann ihr sagen, dass ich diesmal nichts für die Verspätung kann. Also Handy raus und hoffen, dass sie nicht sauer ist. Werde auch in 20 Minuten beim Kino sein... Für die Vorschau ist die Zeit zu knapp, aber den Film sehen wir zusammen...
Funkwellen allgemein:Funkwellen umfassen Wellenlängen von vielen Kilometern bis herab zu Millimeterbruchteilen, was Frequenzen von mehreren Kilohertz (ein Hertz ist die Anzahl von beliebigen sich wiederholenden Vorgängen pro Sekunde) bis zu 3000 Gigahertz entspricht. Mit diesen etwa 10 Größenordnungen stellen die Funkwellen den bei weitem größten Frequenzbereich unter allen elektromagnetischen Wellen dar.
Elektromagnetische Wellen liegen vielen physikalischen Erscheinungen, die sich nach Entstehung und Nachweismethode stark unterscheiden, zugrunde.
Sie unterscheiden sich physikalisch nur durch die Wellenlänge. An die elektrotechnisch erzeugten Wellen, die bis zu einer Wellenlänge von 1mm gehen, schließen sich die Wärme- oder Infrarot-Strahlen an, dann von 800 nm bis 400 nm sichtbares Licht. Die chemisch wirksame Ultraviolettstrahlung reicht bis zu etwa 1nm, das mit den Röntgenstrahlen, den Gammastrahlen der radioaktiven Stoffe und schließlich im elektromagnetischen Anteil der kosmischen Strahlung fortgesetzt wird.
| Frequenzbereich | Wellenlänge, λ | Frequenz, ν | |
| Radiowellen | Ultraniederfrequente | > 10 km | < 30 kHz |
| Niederfrequente | 10 km – 1 km | 30 kHz – 300 kHz | |
| Mittelfrequente | 1 km – 100 m | 300 kHz – 3 MHz | |
| Hochfrequente | 100 m – 10 m | 3 MHz – 30 MHz | |
| Ultrahochfrequente(UKW) | < 10 m | > 30 MHz | |
| Optische wellen | Infrarotstrahlung(Wärme) | 760 nm – 2 mm | > 1.5×1011 Hz |
| Sichtbares Licht | 400 nm –760 nm | ||
| Ultraviolettstrahlung | 10 nm – 400 nm | ||
| Röntgenstrahlung | 1 nm – 100 nm | ||
| Gammastrahlung | < 1pm | ||
Ultrahochfrequente, bzw UKW – Ultrakurzwellen unterscheidet man als Meter -, Dezimeter-, Millimeter – und Mikrometerwellen.
Wellen mit der Länge λ < 1 m (ν > 300 MHz) nennt man auch Mikrowellen.
Radiowellen
Bei der Entladung eines elektrischen Stromkreises können Funken entstehen, wenn die Radiowellen den Stromkreis durch Induktion unter entsprechende Spannung setzen.
Aufgrund dieses bereits um 1800 bekannten Prinzips experimentierte man nach der Veröffentlichung der Abhandlung von James Clerk Maxwell "Treatise on Electricity and Magnetism" und der Arbeiten von Heinrich Hertz, um Signale berührungslos über weite Strecken zu übertragen.
Die erste technische Nutzung von Funkwellen gelang 1896 dem italienischen Physiker Guglielmo Marconi mit der Übertragung von Signalen über den Ärmelkanal.
In seinen Experimenten hat Hertz im Jahr 1888 zum ersten mal die Wellen mit der Länge von einigen dutzend Zentimetern bekommen.
Im Jahr 1895 – 1899 hat der russische Forscher Popov die Radiowellen für die schnurlose Verbindung benutzt. Seitdem wurden Radiowellen für die drahtlose Übertragung von Sprache, Bildern und anderen Daten, z. B. über den Rundfunk verwendet.
Es gibt auch natürlicheQuellen von Radiowellen in allen Frequenzbändern. Zum Beispiel können ein warmer Gegenstand, ein Blitzer oder Raumobjekte solche Quellen sein. Radiowellen wurden für viele unterschiedliche Forschungen genutzt, insbesondere in der Raumforschung.
Mikrowellen
Mikrowellen kommen in der Radartechnik, im Mikrowellenherd sowie in vielen technischen Anwendungen wie drahtlosen Kommunikationssystemen (Mobilfunk, Bluetooth, Satelliten-Fernsehen, WLAN) oder Sensorsystemen zum Einsatz.
Der Mikrowellenherd gehört schon längst zu unserem Alltag. Und warum spricht man über mikrowellengeeignetes Geschirr?
Da es sich bei der Mikrowellenstrahlung um elektromagnetische Strahlung handelt, hat sie zur Folge, dass sie reflektiert und gebrochen wird und interferieren kann.
Das heißt, die Strahlung wird von Metallen und elektrischen Leitern reflektiert und nur wenig davon wird aufgenommen, also absorbiert. Geeignete Isolatoren (z. B. einige Thermoplaste (Teflon), Glas, viele Keramiken, Glimmer) sind jedoch durchlässig für diese Strahlung und absorbieren sie kaum.Sehr gut absorbiert werden Mikrowellen durch Ferrite. Manche militärischen Flugzeuge schützen sich mit einer entsprechenden Beschichtung vor dem Aufspüren durch Radar
(Stealth-Technologie).
Infrarotstrahlung
Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) oder Wärmestrahlung wurde im Jahre 1666 von Sir Isaac Newton entdeckt.
1800 ermittelte Sir Wiliam Herschel die relative Energie dieser Strahlung, indem er Sonnenlicht durch ein Prisma lenkte und hinter dem roten Ende des sichtbaren Spektrums ein Thermometer legte. Aus dem beobachteten Temperaturanstieg schloss er, dass sich das Sonnenspektrum jenseits des roten Endes fortsetzt. I
nfrarotstrahlung wird z.B. in Fernbedienungen und den meisten Lichtschranken genutzt. Infrarotschnittstellen von Computern arbeiten ebenfalls in diesem Wellenlängenbereich und ermöglichen eine drahtlose Kommunikation mit Peripheriegeräten.
Dabei war die Firma Hewlett Packard eines der ersten Unternehmen, das die Infrarot-Technik mit der EDV verbunden hat. Im Jahre 1979 integrierte man dort erstmals eine IR-Schnittstelle in einen Taschenrechner, um so eine Verbindung zu einem Drucker herzustellen. Im Jahre 1990 wurde dann erstmals eine IR-Schnittstelle in einen Personal Computer integriert.
Erstelldatum des Artikels: 19.06.2006, letzte Aktualisierung am: 10.05.2010
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