Deckblatt Elektromagnetische Wellen Seminararbeit zu „Planung und Auswertung von Physikunterricht“ Verfasser: Florian Riemer

Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung Der Hertzsche Dipol Elektromagnetische Wellen im Physikunterricht Abschluss Zusammenfassung

1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen Wilhelm Weber 24.10.1804 – 23.06.1891 Weber

Kirchhoff Gustav Robert Kirchhoff 12.03.1824 – 17.10.1887 1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen Gustav Robert Kirchhoff 12.03.1824 – 17.10.1887 Kirchhoff

Faraday Michael Faraday 22.09.1791 – 25.08.1867 1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen Michael Faraday 22.09.1791 – 25.08.1867 Faraday

Thomson William Thomson 26.06.1824 – 17.12.1907 1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen William Thomson 26.06.1824 – 17.12.1907 Thomson

Maxwell James Clerk Maxwell 13.06.1831 – 05.11.1879 1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen James Clerk Maxwell 13.06.1831 – 05.11.1879 Maxwell

Helmholtz Hermann von Helmholtz 31.08.1821 – 08.09.1894 1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen Hermann von Helmholtz 31.08.1821 – 08.09.1894 Helmholtz

1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen Heinrich Hertz 22.11.1856 – 01.01.1894 Hertz

Marconi Popov Marconi 25.04.1874 – 20.06.1937 Popov 04.03.1859 – 1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen Marconi 25.04.1874 – 20.06.1937 Popov 04.03.1859 – 31.12.1905 Marconi Popov

1. Maxwellsche Gleichung 2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 1. Maxwellsche Gleichung - Zusammenhang zwischen elektrischen Ladungen und elektrischen Feldern (Elektrische Feld einer Punktladung) (Elektrische Kraftfluss) 1. Max Herleitung 1

1. Maxwellsche Gleichung 2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 1. Maxwellsche Gleichung 1. Max Herleitung 2

1. Maxwellsche Gleichung 2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 1. Maxwellsche Gleichung Integrale Form: Differentielle Form: 1. Max

2. Maxwellsche Gleichung 2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 2. Maxwellsche Gleichung - Zusammenhang zwischen Magnetfeldern und magnetischem Fluss Integrale Form: Differentielle Form: 2. Max

3. Maxwellsche Gleichung 2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 3. Maxwellsche Gleichung - Ströme umgeben sich mit geschlossenen magnetischen Feldlinien (Ampèresches Durchflutungsgesetz) 3. Max Herleitung

Verschiebungsstrom

3. Maxwellsche Gleichung 2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 3. Maxwellsche Gleichung Integrale Form: Differentielle Form: 3. Max

4. Maxwellsche Gleichung 2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 4. Maxwellsche Gleichung - Magnetische Felder umgeben sich mit elektrischen Ringfeldern (Induktionsgesetz) 4. Max Herleitung

4. Maxwellsche Gleichung 2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 4. Maxwellsche Gleichung Integrale Form: Differentielle Form: 4. Max

Wellengleichung Herleitung der elektromagnetischen Wellengleichung 2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung Herleitung der elektromagnetischen Wellengleichung Für ebene Wellen mit Ausbreitung in z-Richtung Aus der 3. Maxwellschen Gleichung folgt: Wellengleichung

Wellengleichung2 Aus der 4. Maxwellschen Gleichung folgt: 2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung Aus der 4. Maxwellschen Gleichung folgt: Wellengleichung2

Wellengleichung3 (Wellengleichung) (Phasengeschwindigkeit) 2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung (Wellengleichung) (Phasengeschwindigkeit) Wellengleichung3

3. Der Hertzsche Dipol Schwingkreis (Dorn-Bader) Schwingkreis

Schwingunsgdauer Bestimmung der Schwingungsdauer eines Schwinkreises 3. Der Hertzsche Dipol Bestimmung der Schwingungsdauer eines Schwinkreises Ansatz: Weiter gilt: Es ergibt sich: Schwingunsgdauer

3. Der Hertzsche Dipol Lösung: Schwingungsdauer: Schwingunsgdauer2

3. Der Hertzsche Dipol offene Schwingkreis 1. E

3. Der Hertzsche Dipol 1.E 1.B

3. Der Hertzsche Dipol 2. E 1.B

3. Der Hertzsche Dipol 2. E 2.B

3. Der Hertzsche Dipol Animiert

Metzler Kugelwelle

Interferenz

Nahfeld/Fernfeld Nahfeld Fernfeld Abfall der Amplitude mit 3. Der Hertzsche Dipol Nahfeld Fernfeld Abfall der Amplitude mit Der Hertzsche Dipol hat keine Wirkung mehr. Beispiel: E-Feld Abfall der Amplitude nur durch Oberflächenzunahme mit E- und B-Feld induzieren sich gegenseitig. Nahfeld/Fernfeld

Elektrisches Fernfeld 3. Der Hertzsche Dipol Elektrisches Fernfeld Fernfeld (El)

Magnetisches Fernfeld 3. Der Hertzsche Dipol Magnetisches Fernfeld Fernfeld (mag)

Die jeweiligen Felder addieren sich. Summe

Dorn-Bader Versuch 1

Metzler Versuch 2

Metzler Versuch 3

Metzler Versuch 4

http://elektronik-bastelbude.de/bastelecke/bastel23.htm Radio

Film

Ende