Wie breitet sich eine elektromagnetische Welle aus?
Guten Tag,
ich bin zur Zeit ein bisschen arg verwirrt was die Darstellung von elektromagnetischer Wellen angeht und wie ich mir ihr Verhalten bildlich vorstellen soll.
Als Beispiel nehme ich hier gerne eine ganz normale Antenne.
Nach der Abgabe der elektromagnetischen Welle breitet diese sich ja weitestgehend, gleichmäßig um der Antenne in Form eine "Kugel" in Phase aus.
So weit so gut.
Nun sehe ich aber z.B auf Wikipedia und auch in vielen anderen Erklärungen, dass sich die E-Welle nur in eine Richtung bewegt (Bild) und diesbezüglich nicht mit der anderen Vorstellung zusammenpasst.
Ist das Bild doch eher eine Darstellung wie sich die beiden Kräfte (E und B), an einem bestimmten Punkt, über die Zeit hinweg verhalten?
Noch dazu: Was sind dann diese Kräfte?
Kann ich sie mir wie ein Ziehen oder ein Drücken von etwas Unsichtbarem vorstellen?
3 Antworten
Das Bild beschreibt einen Spezialfall, die ebene EM Welle: Diese breitet sich nur in einer Richtung aus.
Das Nahfeld um eine Antenne ist aber nicht so einfach, sondern komplizierter; es breitet sich nach allen Richtungen aus.
https://de.wikipedia.org/wiki/Hertzscher_Dipol
Erst im Fernfeld wird aus diesem Feld wieder näherungsweise eine ebene Welle, wenn man sich auf einen kleinen Raumbereich beschränkt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Nahfeld_und_Fernfeld_(Antennen)
Hallo Yuukio
In der Grafik wird eben der Verlauf der Welle nur in einer einzigen Richtung verfolgt (entlang eines bestimmten "Lichtstrahls").
Um die Ausbreitung der gesamten von einem Punkt ausgehenden Kugelwelle darzustellen, müsste man sich also eine Art "Igel" vorstellen, dessen Stacheln in alle möglichen Raumrichtungen zeigen - und entlang jedes dadurch bestimmten Strahls müsste sich die Welle analog verhalten. Zeichnerisch ist dies aber kaum machbar.
Übrigens stehen die Vektoren B und E nicht für Kräfte, sondern für Feldvektoren des magnetischen und des elektrischen Feldes.
Du sprichst zwar von einer "ganz normalen Antenne": da bin ich aber nicht sicher, ob eine solche wirklich eine kugelsymmetrische Abstrahlcharakteristik (wie für mein angedeutetes "Igelmodell") hat.
Zusatzlektüre:
Ich bin zwar schon ein bisschen wieder aus dem Thema raus, aber meiner Ansicht nach ist das nur die Elektromagnetische Welle - auf einen Graphen aufgezeichnet. Das heißt wie stark das Feld zu einem Zeitpunkt ist. Ausbreiten tut sie sich trotzdem Kugelförmig.
In dem Wikipedia-Artikel steht, dass eine kugelförmig abstrahlende Antenne nicht mal theoretisch realisierbar ist.
Die einfachste "normale" Antenne ist eine Stabantenne, d.h. eine Dipolantenne für λ/2.
Eine derartige Antenne strahlt hauptsächlich scheibenförmig in einer Ebene , auf der der Dipol senkrecht steht.