Elektromagnetische Wellen Seminararbeit zu Planung und Auswertung von

Elektromagnetische Wellen Seminararbeit zu „Planung und Auswertung von Physikunterricht“ Verfasser: Florian Riemer

1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen 2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 3. Der Hertzsche Dipol 4. Elektromagnetische Wellen im Physikunterricht 5. Abschluss

1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen Wilhelm Weber 24. 10. 1804 – 23. 06. 1891

1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen Gustav Robert Kirchhoff 12. 03. 1824 – 17. 10. 1887

1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen Michael Faraday 22. 09. 1791 – 25. 08. 1867

1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen William Thomson 26. 06. 1824 – 17. 12. 1907

1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen James Clerk Maxwell 13. 06. 1831 – 05. 11. 1879

1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen Hermann von Helmholtz 31. 08. 1821 – 08. 09. 1894

1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen Heinrich Hertz 22. 11. 1856 – 01. 1894

1. Die Geschichte der Entdeckung der Elektromagnetischen Wellen Marconi Popov 25. 04. 1874 – 04. 03. 1859 – 20. 06. 1937 31. 12. 1905

2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 1. Maxwellsche Gleichung - Zusammenhang zwischen elektrischen Ladungen und elektrischen Feldern (Elektrische Feld einer Punktladung) (Elektrische Kraftfluss)

2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 1. Maxwellsche Gleichung

2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 1. Maxwellsche Gleichung Integrale Form: Differentielle Form:

2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 2. Maxwellsche Gleichung - Zusammenhang zwischen Magnetfeldern und magnetischem Fluss Integrale Form: Differentielle Form:

2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 3. Maxwellsche Gleichung - Ströme umgeben sich mit geschlossenen magnetischen Feldlinien (Ampèresches Durchflutungsgesetz)

2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 3. Maxwellsche Gleichung Integrale Form: Differentielle Form:

2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 4. Maxwellsche Gleichung - Magnetische Felder umgeben sich mit elektrischen Ringfeldern (Induktionsgesetz)

2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung 4. Maxwellsche Gleichung Integrale Form: Differentielle Form:

2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung Herleitung der elektromagnetischen Wellengleichung Für ebene Wellen mit Ausbreitung in z-Richtung Aus der 3. Maxwellschen Gleichung folgt:

2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung Aus der 4. Maxwellschen Gleichung folgt:

2. Die Maxwellschen Gleichungen und Herleitung der Wellengleichung (Wellengleichung) (Phasengeschwindigkeit)

3. Der Hertzsche Dipol Schwingkreis (Dorn-Bader)

3. Der Hertzsche Dipol Bestimmung der Schwingungsdauer eines Schwinkreises Ansatz: Weiter gilt: Es ergibt sich:

3. Der Hertzsche Dipol Lösung: Schwingungsdauer:

3. Der Hertzsche Dipol

Metzler

Interferenz

3. Der Hertzsche Dipol Nahfeld Abfall der Amplitude mit Fernfeld Der Hertzsche Dipol hat keine Wirkung mehr. Beispiel: E-Feld Abfall der Amplitude nur durch Oberflächenzunahme mit E- und B-Feld induzieren sich gegenseitig.