Transversalwelle medium?
In meinem Buch steht, elektromagnetische Welle (Licht) ist eine Transversalwelle. Aber da steht auch, dass Transversalwellen sich nicht in Flüssigkeiten oder Gas ausbreiten können. Licht breitet sich doch in der Luft aus? Oder versteh ich da was nicht richtig? Brauche bitte Hilfe
3 Antworten
Licht ist eine Transversalwelle, aber nicht an ein Medium gebunden.
Die Aussage, dass sich Transversalwellen nicht in Flüssigkeiten oder Gasen ausbreiten können, bezieht sich auf mechanische Wellen (also die an ein Medium gebunden sind und die Verschiebung der Teilchen und deren gegenseitige Krafteinwirkung im Medium verwenden).
Hallo Noidea,
im Unterschied zum Schall, dessen Wellen in Verdichtung und Verdünnung der Luft bestehen, sind Lichtwellen schnell oszillierende elektrische und magnetische Felder, die kein Trägermedium benötigen.
Dass es sich um reine Transversalwellen handelt, geht aus MAXWELLs Grundgleichungen hervor, aus denen sich die elektromagnetische Wellengleichung direkt herleiten lässt.
Abb. 1: Elektromagnetische Welle in x-Richtung
Licht breitet sich nicht wegen, sondern trotz der Luft im Wesentlichen geradlinig aus und wird dabei ja teilweise gestreut, besonders die kurzen Wellenlängen.
Vor allem im 19. Jahrhundert nahm man eine Supersubstanz namens Äther als Trägermedium von Lichtwellen (und somit ganz offensichtlich der elektromagnetischen Wechselwirkung) an. Dieser müsste natürlich in gewisser Weise eher einem Festkörper als einem Fluid wie z.B. einem Gas gleichen und im Weltraum allgegenwärtig sein. Schließlich breitet sich Licht ja gerade da besonders gut aus, wo gewöhnliche Materie wie Luft nicht ist.
In der Quantenfeldtheorie ist an die Stelle des Äther das allgegenwärtige elektromagnetische Feld getreten; Photonen, die Quanten des Lichts, sind elementare Anregungen dieses Feldes, ähnlich Schwingungsmoden einer Guitarrensaite.
Aber da steht auch, dass Transversalwellen sich nicht in Flüssigkeiten oder Gas ausbreiten können.
Gemeint ist damit nur, dass sich bei den eigenen Schwingungen der Flüssigkeiten und Gase keine Transversalwellen bilden können.
Licht breitet sich doch in der Luft aus?
Das Licht durchquert die Luft nur, aber es ist keine Luftwelle. Es ist nicht die Luft, die da schwingt. Deshalb kann sich das Licht ja auch im Weltraum ausbreiten.