Vom Elektro-Magnetismus zum Radio Heinrich Hertz 1857 - 1894

Die großen Pioniere Elektrizität, Magnetismus, Feldbegriff Elektrodynamik, Vorhersage elektromagnetischer Wellen Entdeckung elektromagnetischer Wellen Michael Faraday 1791 - 1867 James Clerk Maxwell 1831 - 1879 Heinrich Hertz 1857 - 1894

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

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

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

Der Elektromagnet Elektrischer Strom Magnetisches Feld Eisen Ringstrom

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

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

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

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

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?

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

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

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

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

Das elektromagnetische Spektrum

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

Radio Infrarot Sichtbares Licht Röntgen Gammastrahlen (eV)

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

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

Radio Infrarot Sichtbares Licht Röntgen Gammastrahlen (103 eV)

Radio Infrarot Sichtbares Licht Röntgen Gammastrahlen (109 eV)

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 (1883-1964)

≲ 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

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 1857 - 1894 Prototyp des weltfremden Akademikers?

Prototyp des weltfremden Akademikers Heinrich Hertz 1857 - 1894 Er hat die Welt mehr verändert als alle großen Staatsmänner zusammen. Sein Werk wird sie alle überleben.