Funk - wie funzt das eigentlich?

Freizeit & Hobby CB- & Amateurfunk
#1

Hallo,

mein Lehrer und ich fragten uns neulich, wie das wohl funktionieren mag mit dem Funken. Also: Schallwellen werden durch wellenförmige Bewegungen der Luftmoleküle übertragen. Aber Funkwellen? Die funzen ja sogar im Vakuum des Weltalls, sind also unabhängig von jedwedem Übertragungsmedium. Es muß also eine Teilchenstrahlung erfolgen, oder? Es muß Materie oder zumindest ein Enegiezustand von Materie bewegt werden. Oder sehe ich das falsch?

Kann mir bitte mal jemand das Phänomen des Funkens und der „Funkwellen“ anschaulich erklären?

Gruß
Uwe

#2

Oha,
das ist ja eine der wichtigsten Fragestellungen der Physik Anfang des 20. Jahrhunderts.
Ursprünglich nahm man an, es gäbe ein Medium, in dem sich elektromagnetische Strahlung ausbreitet - den sogenannten Äther.
Nachdem einige Phänomene (zB Experiment von Michelson/Morley) dem zuwider liefen, begann man neue Theorien aufzustellen.

Vereinfacht gesagt ist der heutige Stand:

  • es gibt keinen Äther - die elektromagnetische Strahlung ist ihr eigenes Medium (abwechselnd elektrische und magnetische Feldkomponente)

  • Je nach Betrachtungsweise kann die elmag Stahlung sowohl Teilchen (Photon) als auch Welle (transversal) sein - es gibt Phänomene, die sich jeweils nur durch eine der beiden Arten erklären lassen - Dieser Dualismus ist recht typisch für die Paradoxa der Quantenphysik (und dennoch stimmt diese allem Anschein nach).

LG
Stuffi

#3

Hallo Stuffi,

danke für die Antwort. Was muß man denn mit der Materie machen, damit sie anfängt, Elmag-Strahlung auszustoßen? Wo kommt das her, was dort abgesondert wird? Ich kann mir vorstellen, daß Elektromagnetismus so etwas ist wie Magnetismus, aber eben durch Elektrizität induziert. Wieso reicht dieser „Magnetismus“ denn so weit, daß ich damit bis nach Australien (oder zum Mars) funken kann?

Und: Elektronen die sich in einem Draht bewegen, warum sondern sie zusätzlich noch die elmag-Strahlung ab? Welche Bedingungen muß ich dafür schaffen, daß sie das tun? Und: wie kann ich die Bedingungen optimieren, damit sie es tun?

Gruß
Uwe

#4

Hallo Stuffi,

danke für die Antwort. Was muß man denn mit der Materie
machen, damit sie anfängt, Elmag-Strahlung auszustoßen? Wo
kommt das her, was dort abgesondert wird? Ich kann mir
vorstellen, daß Elektromagnetismus so etwas ist wie
Magnetismus, aber eben durch Elektrizität induziert. Wieso
reicht dieser „Magnetismus“ denn so weit, daß ich damit bis
nach Australien (oder zum Mars) funken kann?

Es funktioniert ungefähr so: Eine bewegte Ladung hat ein elektrisches Feld, dieses erzeugt ein magnetisches, dieses ein elektrisches,… - Und das alles gleichzeitig.

Und: Elektronen die sich in einem Draht bewegen, warum sondern
sie zusätzlich noch die elmag-Strahlung ab? Welche Bedingungen
muß ich dafür schaffen, daß sie das tun?

Keine besonderen, bewegte Ladungen machen das ganz von alleine.

Und: wie kann ich die
Bedingungen optimieren, damit sie es tun?

Richtige Länge des Leiters, richtige Frequenz,…

Mehr dazu:
Kurz und bündig: http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Wellen
Interaktiv & sehr gut erklärt:
http://www.iap.uni-bonn.de/P2K/waves_particles/

LG
Stuffi

2 Like
#5

Danke! (owT)
.

#6

Anderer Erklärungsansatz
Hi,

Sagt dir ein elektrischer Schwingkreis etwas?
Das ist eine Schaltung bestehend aus einer Spule und einem Kondensator. Sind diese beiden Bauteile korrekt dimensioniert zueinander, kann man das System einmal „anstoßen“, dann schwingt es, indem die Energie des elektrischen Feldes im Kondensator sich in eine magnetische Energie in der Spule umwandelt, dann wieder (mit umgekehrter Richtung) in elektrische Energie im Kondensator … Zieht man dann die beiden Kondensatorplatte immer weiter auseinander, und läßt man die Spule immer kleiner werden bis zu einem Draht, hat man eine Dipolantenne, von der diese Feldenergie in den Raum hinein abgestrahlt wird.

Vielleicht ist diese Erklärung recht anschaulich.
Fachleute zerfleischt mich bitte nicht wegen der Vereinfachungen…

Sven