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Das elektromagnetische Spektrum . beschreibt alle Arten von elektromagnetischen Wellen . dazu gehören: technische Wechelfelder Niederfrequenz tonfrequente Wechselfelder Radiowellen Radiowellen Mikrowellen Infrarotstrahlung sichtbarer Bereich sichtbares Licht Ultraviolettstrahlung -Strahlung Röntgenstrahlung Gammastrahlung kosmische Höhenstrahlung . entstehen, wenn Elektronen bewegt werden bzw. sich ihre Geschwindigkeit verändert . passiert in Magnetfeldern, in stromdurchflossenen Leitern, im Vakuum fliegende Elektronen werden gebremst Radiowellen . dienen zur Informationsübertragung . entstehen durch Schwingungen von Elektronen in elektrischen Leitern . dazu gehören: Frequenz Wellenlänge . Langwellen 30 - 300 kHz 10 - 1 km . Mittelwellen 300 - 3000 kHz 1000 - 100 m . Kurzwellen 3 - 30 mHz 100 - 10 m . Ultrakurzwellen 30 - 300 mHz 10 - 1 m . Alltagsbeispiel: Das Radio . Radiosignale werden auf zwei verschiedene Arten übertragen: . über Amplitudenmodulation (Infos in sich ändern Amplituden) . über Frequenzmodulation (Infos in sich ändernden Frequenzen) . werden im Radiogerät in Schall umgewandelt . Radio kann überall empfangen werden, da Ionosphäre (Schicht unserer Atmosphäre) eine Art Spiegel bildet und Wellen in jede Richtung weiterleitet Mikrowellen . Anwendungsgebiet ist vielfältig . Mikrowellenherd . Satellitenfernsehen . Beschleunigung von Elektronen . entstehen durch Schwingungen von Elektronen in Metallen . Alltagsbeispiel: Der Mikrowellenherd . Speisen werden aufgetaut, erhitzt oder gegart . Wassermoleküle in Speisen fangen durch Mikrowellen an zu schwingen . es entsteht Wärme durch Reibung . Speisen werden von innen erwärmt . Mikrowellen können menschliches Gewebe angreifen . sind besonders für Augen schädlich, da sie viel Wasser enthalten . Mirkowellenherde sind immer mit Metallgitter abgeschirmt . Alltagsbeispiel: Das Radar . Mikrowellen können von z.B. Autos reflektiert werden . damit lässt sich Entfernung bestimmen (Zeit zwischen Aussenden und Empfangen wird berechnet...
) . durch Phänomen namens "Doppler-Effekt" verändert sich Frequenz, je nach dem, in welche Richtung der Gegenstand sich bewegt . daraus kann Geschwindigkeit ermittelt werden Infrarotstrahlung . kann man als Wärme fühlen . Wärme kann sich über Infrarotstrahlung ausbreiten . 1800 zerlegte Wilhelm Herschel mit einem Prisma das Sonnenlicht in seine Farben, untersuchte es mit Thermometer . stellte fest, dass jenseits des roten Endes noch Wärme zu spüren war . Sonne strahlt auch unsichtbare Wellen aus Infrarotstrahlung Ultraviolettstrahlung . entsteht, wenn in Atomen die äußersten Elektronen ihre Bahn um den Kern verändern . verlieren dabei Energie UV . Alltagsbeispiel: weiße T-Shirts unter Schwarzlicht . Stoffe nehmen UV-Strahlung auf und geben Energie in kleineren Portionen wieder ab sichtbares Licht, sie fluoreszieren . Fluoreszenz-Farbe hängt von Materialbeschaffenheit ab . antike Marmorskulptur erscheint gelb-grün, neue Figur weiß . Alltagsbeispiel: Sonnencreme . UV-Licht wird in zwei Kategorien eingeteilt: UV-A und UV-B . UV-A-Strahlen sind relativ ungefährlich, bräunen die Haut . UV-B-Strahlen sind energiereicher . können tiefer in die Haut eindringen . Haut kann in seiner Struktur zerstört werden . Sonnencreme ist ein UV-B-Blocker Röntgenstrahlung . können Materie teilweise durchdringen . tiefe Einblicke in einen Körper sind möglich . Alltagsbeispiel: Anwendung in Archäologie und Kunst . Mumien können durchstrahlt werden, ohne sie zu zerstören . Gemälde können auf ihre Pinselführung und Signatur untersucht werden Gammastrahlung . entsteht bei radioaktiven Vorgängen in Atomkernen (wenn Kerne auseinander brechen) . entsteht, wenn Materie und Antimaterie sich zu reiner Energie vernichten . es gibt drei Arten: Alpha, Beta, Gamma . ersten beiden sind Teilchenstrahlen, Gamma eine elektromagnetische Strahlung . Alltagsbeispiel: Kernspaltung . beim Auseinanderbrechen eines Atomkerns entstehen zwei neue Kerne . stecken noch voller überschüssiger Energie . geben Energie in Form von Gammastrahlung ab Elektromagnetische Wellen in der heutigen Technologie . Metalldetektoren finden keine Kunststoffgegenstände . neues Gerät entwickelt, um sie sichtbar zu machen ("Tadar") . dabei werden Millimeterwellen ausgestrahlt . durchdringen Textilien . werden von Gegenständen dichteabhängig stark reflektiert . reflektierte Strahlen werden in Bilder umgewandelt . Detektor nutzt Spektralbereich zwischen Infrarot und Radiowellen . Wellenlänge: knapp 3 mm . Frequenz: mittlerer Gigahertz-Bereich . dient den künftigen Sicherheitskontrollen
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