2 Das Spektrum der elektromagnetischen Strahlen
Magnetfelder
Wenn ein Magnet auf einem Tisch liegt, und man führt ein anderen Magneten daran vorbei, dann wirkt zwischen diesen beiden Magneten eine unsichtbare Kraft.
So eine unsichtbare Kraft nennt man Kraftfeld. Bei Magneten nennt man dieses Kraftfeld Magnetfeld.
Elektrische Felder
Wenn ein Gegenstand elektrisch geladen ist, dann übt er auf einen anderen Gegenstand, der auch elektrisch geladen ist, eine Kraft aus. Das beobachtet man zum Beispiel wenn man einen Pullover auszieht und die Haare daran hängen zu bleiben scheinen. Oder wenn Staub auf einer glatten Plastikfläche zu kleben scheint. Dann sind sowohl der Staub als auch das Plastik elektrisch geladen. Auch hier wirken unsichtbare Felder. Wenn elektrische Ladung die Ursache ist, dann spricht man von elektrischen Feldern.
- Wenn sich ein elektrisches Feld ändert, dann erzeugt dies ein magnetisches Feld.
- Wenn sich ein magnetisches Feld ändert, dann erzeugt dies ein elektrisches Feld.
- So erzeugen sich diese Felder gegenseitig und bilden so elektromagnetischer Wellen, die durch den Raum wendern können.
Elektromagnetische Welle
Das sichtbare Licht besteht aus elektromagnetischen Wellen.
Eine Veranschaulichung zur Entstehung elektromagnetischer Wellen finden Sie hier.
Eine elektromagnetische Welle besteht aus einem wellenförmigen elektrischen und einem wellenförmigen magnetischen Feld, die senkrecht aufeinander stehen. Das elektrische Feld erzeugt das magnetische Feld und das magnetische Feld erzeugt das elektrische Feld und so kann sich diese Welle durch einen absolut leeren Raum bewegen.
Wellenlänge
Eine Wellenlänge ist die Entfernung, die eine Welle bei einem Auf und einem Ab zurücklegt.
Frequenz
Die Frequenz einer Welle ist die Zahl, die angibt, wie oft ein Punkt der Welle pro Sekunde auf und ab schwingt:
Zusammenhang von Wellenlänge und Frequenz
In Luft und im Vakuum hat Licht immer die gleiche Geschwindigkeit: c ≈ 300 000 000 m/s (m/s=Meter pro Sekunde).
Genaugenommen sind es c = 299792458 m/s, aber die Zahl oben ist bis auf einen Fehler von weniger als ein Promille (ein Tausendstel) genau.
Für die Lichtgeschwindigkeit 
, die Wellenlänge 
und die Frequenz 
gilt die Gleichung:
Das heißt, wer die Wellenlänge kennt, kann mit Hilfe der Lichtgeschwidnigkeit die Frequenz berechnen (
) und wer die Frequenz kennt, kann die Wellenlänge berechnen (
).
Eine ganze Vielfalt von Erscheinungsformen
Je nachdem, welche Frequenz eine elektromagnetische Welle hat, hat sie ganz unterschiedliche Eigenschaften. Radiowellen, Mikrowellen, Wärme, Licht, ultraviolette Strahlung, Röntgenlich oder die radioaktive Gammastrahlung sind alles elektromagnetische Wellen.
Je größer die Frequenz einer elektromagnetischen Welle ist, desto mehr Energie hat sie:
Dabei ist das Plancksche Wirkungsquantum 
.
Strahlungsenergie
Mit elektromagnetischen Wellen kann also Energie übertragen werden. Das ist Strahlungsenergie.
Eigenschaften elektromagnetischer Wellen
Im folgenden Bild sind die Eigenschaften elektromagnetischer Strahlung verschiedener Wellenlänge bzw. Frequenz einmal zusammengefasst.
Was muss ich wissen?
- Licht ist eine elektromagnetische Welle
- Radiowellen, Mikrowellen, Wärme, Röntgenlicht und radioaktive Gamma-Strahlung sind auch elektromagnetische Wellen
- Licht bewegt sich in Luft und im Vakuum mit der Lichtgeschwindigkeit vorwärts (c ≈ 3·10⁸ m/s )
- Lichtwellen, die eine unterschiedliche Wellenlänge haben, haben unterschiedliche Farben.
- Je kürzer eine Wellenlänge ist, desto mehr Energie hat die elektromagnetische Welle
zurück ← 1 Was ist Wissenschaft
weiter → 3 Das Stefan-Boltzmann-Gesetz
Backlinks:
2 Physikbücher:Klimawandel
2 Physikbücher:Klimawandel:1 Was ist Wissenschaft
2 Physikbücher:Klimawandel:3 Das Stefan-Boltzmann-Gesetz