Vom Elektro-Magnetismus zum Radio

Präsentation zum Thema: "Vom Elektro-Magnetismus zum Radio"—  Präsentation transkript:

1 Vom Elektro-Magnetismus zum Radio
Heinrich Hertz

2 Die großen Pioniere Elektrizität, Magnetismus, Feldbegriff
Elektrodynamik, Vorhersage elektromagnetischer Wellen Entdeckung elektromagnetischer Wellen Michael Faraday James Clerk Maxwell Heinrich Hertz

3 Elektrisches Kraftfeld
Die elektrische Kraft - Elektrische Ladung Elektrisches Kraftfeld + + Die elektrischen (Kraft)-Feldlinien einer Ladung Q: Q E Feld: - Test-Ladung q Kraft: F

4 Elektrische Kraft  elektrischer Strom
beschleunigte Ladungsbewegung E-Feldlinien + Testladung Strom Elektr. Ladungsbewegung Elektrischer Strom

5 Die magnetische Kraft S N Magnetische Körper Magnetisches Kraftfeld
Eisen Magnetische Körper Magnetisches Kraftfeld N S Magnetische (Kraft)-Feldlinien eines Dipolmagneten: N S B-Feld darstellbar mit Kompassnadeln

6 Der Elektromagnet Elektrischer Strom Magnetisches Feld Eisen Ringstrom

7 Die magnetische Induktion
Variierendes Magnetfeld  Elektrisches Kraftfeld  Elektrischer Strom N S

8 Die Theorie von Maxwell
1) Ladung  elektrisches Feld 2) Strom  magnetisches Feld 3) variierendes Magnetfeld  variierendes elektrisches Feld 4) ????? ist das alles?

9 Experiment + + Labor 1: Messprotokoll Strom Magnetfeld
elektrisches Feld ruhende Ladung

10 Folgerung + Labor 2 Labor 1 Ätsch Elektrische und magnetische Felder sind zwei Sichtweisen des gleichen Phänomens. Durch Wechsel des Bezugssystems sind sie ineinander umformbar.

11 Die Theorie von Maxwell
1) Ladung  elektrisches Feld 2) Strom  magnetisches Feld 3) variierendes Magnetfeld  variierendes elektrisches Feld NEIN !!!! 4) variierendes elektrisches Feld  variierendes magnetisches Feld 4) ????? ist das alles?

12 Elektromagnetische Wellen
Folgerung: Variierende elektrische und magnetische Felder können auch ohne Ladungen und Ströme (d. h. auch im Vakuum) existieren Elektromagnetische Welle, Ausbreitung mit Lichtgeschwindigkeit E E E E B B B B

13 Erzeugung von el.mag.-Wellen
Schwingkreis Spule Kondensator B  Wechselstrom-Generator E Energieeinspeisung durch induktive Kopplung

14 Antenne (Hertzscher Dipol)
Der Hertzsche Dipol B E Antenne (Hertzscher Dipol) B E B E

15 Erzeugung von el.mag.-Wellen
Antenne (Radiosender) Ausbreitung senkrecht zur Antenne, E-Feld entlang der Antenne B  Wechselstrom-Generator E Energieeinspeisung durch induktive Kopplung

16 Das elektromagnetische Spektrum

17 Elektromagnetische Strahlung
Natur spielt auf 15 m langem Klavier! Elektromagnetische Strahlung Beispiel: Licht kleine Energie kleine Frequenz „tiefer Ton“ „lange Wellenlänge“ hohe Energie hohe Frequenz „hoher Ton“ „kurze Wellenlänge“ Sichtbares Licht  eine Oktave

18 Radio Infrarot Sichtbares Licht Röntgen Gammastrahlen (eV)

19 Radio Infrarot Sichtbares Licht Röntgen Gammastrahlen (106 eV)

20 Radio Infrarot Sichtbares Licht Röntgen Gammastrahlen (102 eV)

21 Radio Infrarot Sichtbares Licht Röntgen Gammastrahlen (103 eV)

22 Radio Infrarot Sichtbares Licht Röntgen Gammastrahlen (109 eV)

23 H.E.S.S. Teleskope (Khomas Hochland, Namibia)
Radio Infrarot Sichtbares Licht Röntgen Gammastrahlen Höchstenergetische Gammastrahlen (10111014 eV) H.E.S.S. Teleskope (Khomas Hochland, Namibia) Victor Hess ( )

24 ≲ 100 TeV Gamma-Strahlung aus Explosionswolken von Supernova-Explosionen
H.E.S.S. 2004 RX J1713.73946 H.E.S.S. 2005 RX J0852.04622 Supernova-Explosionen als gewaltige Teilchen-beschleuniger identifiziert

25 Photoeffekt, CCD-Kameras Synchrotron-strahlung
Fundamentalen Grundlagenforschung: Brotlose Kunst und Geldverschwendung? Radiowellen Telekom-munikation Photoeffekt, CCD-Kameras Synchrotron-strahlung Optoelektronik Röntgen- strahlen Laser, optische Speicher Heinrich Hertz Prototyp des weltfremden Akademikers?

26 Prototyp des weltfremden Akademikers
Heinrich Hertz Er hat die Welt mehr verändert als alle großen Staatsmänner zusammen. Sein Werk wird sie alle überleben.