Hallo Physiker!
Warum bilden diese 3 Phänomene die elektromagnetische Wechselwirkung, eine von 4 Grundkräften?
Ich weiß, dass Licht einerseits als Welle, andererseits als Bewegung von (nicht einzeln beobachtbaren?) Teilchen begriffen wird, aber was hat das mit Elektronen zu tun, die durch ein Kabel fließen und dabei Strom und Magnetismus erzeugen?
Ob das als Laie verstehbar ist?
Gruß!
Karl
Hallo!
Ladungen ziehen sich gegenseitig an oder stoßen sich ab. Diese Kräfte werden durch das so genannte elektrische Feld vermittelt. Bewegen sich die Ladungen (elektrische Ströme), dann beeinflussen sie andere bewegte Ladungen (durch die Lorentzkraft). Das Phänomen wird als Magnetismus bezeichnet. Analog zum elektrischen Feld gibt es also ein magnetisches Feld. Maxwell konnte zeigen, dass diese beiden Felder nicht vollkommen unabhängige sind, sondern sich immer gegenseitig bedingen. Ändert sich ein elektrisches Feld, so entsteht ein Magnetfeld und umgekehrt. Einstein konnte sogar herleiten, dass elektrische und magnetische Felder gar keine verschiedenen Dinge sind, sondern nur zwei Seiten einer Medaille - je nach Betrachtungsweise. Um nochmal auf Maxwell zurück zu kommen: Wenn man ein elektrisches Wechselfeld erzeugt, muss zwangsläufig ein dazu phasenverschobenes magnetisches Wechselfeld entstehen. Beide rufen einander gegenseitig hervor und pflanzen sich dadurch im Raum fort. Dies nennt man eine elektromagnetische Welle.
Die ersten Wellen die Hertz erzeugen konnten, waren Wellen im Zentimetermaßstab, also Radiowellen. Wenn man die Wellenlängen immer kleiner wählt - ohne an dem Prinzip der elektromagnetischen Welle etwas zu ändern - kommt man über die Mikrowellen und Infrarotwellen schließlich zu den elektromagnetischen Wellen des Lichts. Licht zeigt alle Eigenschaften von EM-Wellen, z. B. Polarisation. Deswegen ist Licht auch eine Form des Elektromagnetismus.
Planck und Einstein waren es dann, die erkannten, dass das nur die halbe Wahrheit ist, und dass Licht, wenn es um Energieüberträge geht, eher wie ein Teilchen funktioniert. Aber das ist schon wieder eine ganz andere Geschichte …
Michael