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Warum werden Wellen gebrochen?
In der Atmosphäre führen vertikale Windgeschwindigkeits- und Temperaturgradienten zu Refraktion. Die Windgeschwindigkeit nimmt häufig mit der Höhe zu, was dazu führt, dass die Schallwellen zur Erdoberfläche hin gebrochen werden. Das Gleiche gilt, wenn die Temperatur mit der Höhe zunimmt (Inversionswetterlage).
Warum wird Licht gebrochen?
Lichtbrechung findet statt, wenn Licht auf eine Grenzfläche, also den Übergang von einem Medium wie Luft in ein anderes, wie Wasser, auftrifft. Hierbei wird ein Teil des Lichtes reflektiert, während ein weiterer Teil beim Durchgang der Grenzfläche seine Richtung verändert.
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 der Brechungsindex für elektromagnetische Wellen?
Der Brechungsindex gibt das Verhältnis an, um das die Phasengeschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen in Materie geringer als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist. Als Transversalwellen zeigen elektromagnetische Wellen das Phänomen der Polarisation.