Warum brauchen elektromagnetische Wellen kein Medium?
Elektromagnetische Wellen benötigen kein Medium, um sich auszubreiten. Sie pflanzen sich im Vakuum unabhängig von ihrer Frequenz mit Lichtgeschwindigkeit fort. Unter bestimmten Umständen verhalten sich elektromagnetische Wellen wie Teilchen (siehe Welle-Teilchen-Dualismus). Diese nennt man Photonen.
Welches Medium benötigen Schallwellen?
Das Entscheidende ist: Die Luft bzw. allgemein ein Medium – ist für die Schallübertragung nötig. Es kann auch Wasser oder sonst etwas sein, aber es muss eine Masse geben, die sich verdichten und entspannen kann. Sonst kann sich der Schall nicht fortpflanzen.
Was sind die Eigenschaften von elektromagnetischen Wellen?
Dabei ändern sich die Stärken des elektrischen und magnetischen Feldes sowohl räumlich als auch zeitlich periodisch und besitzen daher die Eigenschaften von Wellen. Man bezeichnet sie als elektromagnetische Wellen. Alle Ladungsträger, die beschleunigt oder abgebremst werden, senden elektromagnetische Felder aus, die sich im Raum ausbreiten.
Wie können elektromagnetische Wellen sich in Materie ausbreiten?
Elektromagnetische Wellen können sich aber auch in Materie ausbreiten (etwa einem Gas oder einer Flüssigkeit), ihre Geschwindigkeit ist dabei allerdings verringert. Der Brechungsindex gibt das Verhältnis an, um das die Phasengeschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen in Materie geringer als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist.
Wie lässt sich die Entstehung der elektromagnetischen Welle verstehen?
Ein Dipol (z. B. langer gerader Draht), in dem die Richtung des Stromflusses periodisch geändert wird, kann Ausgangspunkt für elektromagnetische Wellen sein. Bei der Änderung der Stromrichtung werden die Ladungsträger im Leitungsdraht beschleunigt. Modellhaft lässt sich die Entstehung der elektromagnetischen Welle auf folgende Weise verstehen:
Was ist die Wechselwirkung elektromagnetischer Wellen mit Materie?
Die Wechselwirkung elektromagnetischer Wellen mit Materie hängt von ihrer Frequenz ab, die über viele Größenordnungen variieren kann. Anders als zum Beispiel Schallwellen benötigen elektromagnetische Wellen kein Medium, um sich auszubreiten. Sie können sich daher auch über weiteste Entfernungen im Weltraum ausbreiten.