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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

153 Beiträge, Schlüsselwörter: Vakuum, Welle

Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

04.04.2019 um 12:18
Moin Ihr beiden...

Danke dem unbekannten für den Link an Peter.
Zitat aus dem Link..
Die Raumzeit bildet in diesem Sinn eine Einheit mit der Materie, die in ihr enthalten ist, so dass von einer separaten Energie-Impuls-Erhaltung der Materie nicht mehr ausgegangen werden kann...
Dem ich noch zufügen möchte..
Egal wie groß/klein der "Raum-Energie-Ballon" auch wird, die in ihm enthaltene Energie kann je Entwicklungsstufe unterschiedlichste Formen abbilden. Teilchen, Proton, etc. oder Photonen können gebildet werden oder als unendlich "flache" Welleneigenschaft (welche vorn vor herein allen möglichen Strukturen, zB. der Materie, immanent ist...) vorhanden sein. Stürzt der Raum wieder in sich zusammen, ändert dessen Geometrie, werden diese Strukturen wieder zum Vorschein kommen.. Bestes Beispiel das Raum und die Energie ein Ding sind zB. G-Wellen. Gibt schon Energierhaltung, nur kann die Energie auch mal als G-Welle unterwegs sein, sozusagen als kompliziert verformte Raumschwingung. Alles eine Sache der zur "Zeit" gegebenen Geometrie..

NGse Z.


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

04.04.2019 um 13:49
Peter0167 schrieb:Mir hat heute ein User per PN die Antwort geschickt...
Schöner Link, hab aber nur das mit der Energieerhaltung kurz überflogen, muss aber auch nochmal genau in Ruhe
lesen. Danke auch dem unbekannten User für diesen Link!


Da steht:

Nun ist ein Universum, das sich ausdehnt, mit Sicherheit kein zeitlich unveränderliches System. Schon aus der Sicht der klassischen, also der vor-relativistischen Physik können wir daher nicht erwarten, dass seine Energie erhalten bleibt. Sie geht auch nicht irgendwo hin oder wandelt sich um, sondern sie verschwindet

Komisch, wenn alles was existiert ( das Gegenteil von dem was nicht existent ist (aus meiner Sicht das "wahre Nichts"))
beim Urknall entstanden ist frage ich mich: Wie soll Energie dann einfach verschwinden oder besser aufhören zu existieren?
Das kann ich mir nicht vorstellen :O:

Ich hatte mir überlegt dass der Raum, Energie, Materie eine Einheit sind ( so ne Art von unterschiedlichen Zustandsformen)
von ein und dem selben. Da gehört auch dunkle Materie oder dunkle Energie dazu, also alles was existiert (evtl. hihi).
Alles ist beim Urknall in die Existenz geschossen worden und die (ich nenne es mal jetzt so) "Urenergie" die dabei freigesetzt
wurde hat sich dann durch "Kondensationsprozesse" oder besser Phasenübergänge in verschiedene Zustandsformen gespalten
wie z.B. in Raum, Quantenfelder, Energie, Materie, dunkle Energie, dunkle Materie usw., usf...

Eigentlich kann da nix verloren gehen weil ja alles existiert, hmmm...
Der Zeitpfeil (als 4. Dimension) gibt dem (der "Urenergie") allem den Freiheitsgrad für Veränderung (oder besser die
Freiheit sich in andere Zustandsformen umzuwandeln) aber nur in eine Richtung.

Da steht noch:
Die Raumzeit bildet in diesem Sinn eine Einheit mit der Materie, die in ihr enthalten ist, so dass von einer separaten Ene-
gie-Impuls-Erhaltung der Materie nicht mehr ausgegangen werden kann. Das einleuchtendste Beispiel dafür sind vielleicht die Gravitationswellen, die einen Teil der Energie forttragen können, die ein physikalisches System wie etwa ein Doppelstern enthält.

Da steht es ja so ähnlich ( seperate Energie - Impulserhaltung der Materie nicht mehr ausgegangen werden kann).
Könnte ja sein dass Materie nur ne andere Zustandsform der "Urenergie" ist (genau so wie Raum (Vakuum), reale Energie,
Quantenfelder, usw....). Bla,bla,bla, blubber, blubber hihi....:D
Muss nochmal lesen :)
LG Sonni


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

04.04.2019 um 16:16
Sonni1967 schrieb:Nun ist ein Universum, das sich ausdehnt, mit Sicherheit kein zeitlich unveränderliches System. Schon aus der Sicht der klassischen, also der vor-relativistischen Physik können wir daher nicht erwarten, dass seine Energie erhalten bleibt. Sie geht auch nicht irgendwo hin oder wandelt sich um, sondern sie verschwindet
Moin Sönnchen,

So ganz ist die Aussage nicht korrekt...

Es geht ja gerade darum dass die Energie nicht wirklich verschwindet... ergo, nicht mehr im Raum vorhanden wäre!
Sondern darum, dass die Energie (wenn der Raum nach UK ins Unendliche Expandiert) mit vergehender Zeit im Raum so stark verdünnt wird, als wäre sie verschwunden. Die Energie verschwindet nur scheinbar ;) Da ist sie aber nach wie vor ..
Ganz einfach, deswegen hatte ich zB. die Blauverschiebung erwähnt...

UK - E - Expansion... würde die Energie nun tatsächlich verschwinden, könnte, falls das Universum wieder in sich zusammenfiele, gerad mal nix passieren. Es wäre ja leer, da jegliche Energieform verschwunden.

Was aber passieren wird, wenn es zB. zu einem "Big Crunch" kommt, ist, dass die Photonen wieder verdichten werden. Deren bis in unendlich gestreckte Wellen/Frequenzen, werden wieder komprimiert und zu handelsüblichen Photonen. Sprich die Photonen erscheinen wieder, da sie nun statt kosmologisch Rot-, Blau-Verschoben werden,. Sie müßen der Raum-Kontraktion während Crunch genauso folgen, wie vormals zu Zeiten der Expansion.

Da mir ja eh niemand zuliest...hihi.. nur Spass mal ein Zitat:

Wikipedia: Rotverschiebung#Rotverschiebung,_Blauverschiebung_und_Energieerhaltung
Rotverschiebung, Blauverschiebung und Energieerhaltung
Die Rotverschiebung eines Photons entspricht einer Dehnung seiner Wellenlänge, die mit einer Energieabnahme (gemäß {\displaystyle E=hc/\lambda } {\displaystyle E=hc/\lambda }, {\displaystyle E} E = Energie des Photons, {\displaystyle h} h = Plancksches Wirkungsquantum, {\displaystyle c} c = Lichtgeschwindigkeit, {\displaystyle \lambda } \lambda = Wellenlänge) einhergeht. Wenn die Rotverschiebung mit einer Dehnung der Raumzeit erklärt wird, stellt sich die Frage, wo die Energie bleibt.

Da sich das Universum mit der Zeit verändert – es dehnt sich aktuell aus – geht die Energie der Photonen in der Form von Arbeit in die Expansion des Universums ein. Entsprechend, sollte das Universum irgendwann doch wieder kontrahieren, würde die Energie dann wieder an blauverschobene Photonen zurückgegeben.
LGse Z.


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04.04.2019 um 16:39
Moin Peter,

nun das mit den Maßstäben ist eh nix neues... Ob jetzt mit oder auch ohne Expansionsdynamik.
Streng gesehen machen Maße at all und ausschließlich, nur lokal Sinn. Auf grosse Entfernungen, macht die Lichtgeschwidigkeit, die ja das einzig absolute, sprich Konstante, in der RT ist, also der Maßstab an sich, auch nicht mehr viel Sinn. Zumindest in so fern wir kaum wissen können wie die Metrik dort draußen tatsächlich beschaffen ist....

Moment bevor ich falsch verstanden werde...
Die Lichtgeschwindigkeit ist also in kleinen Raumzeitgebieten konstant. In größeren Raumzeitgebieten stehen keine starren Meßlatten zur Verfügung, Lichtstrahlen werden vom Gravitationsfeld schwerer Körper abgelenkt. Bei großen Abständen und über lange Zeiten werden Begriffe wie ”konstante Lichtgeschwindigkeit“ , ”gleichzeitige Ereignisse“ oder ”räumlicher Abstand“ physikalisch unwichtig und unwirklich.
Zitat: Norbert Dragon Geometrie der Relativitätstheorie Seite 103
Hoffe noch im Netz auffindbar. Ein tolles Paper..

So das wars erstmal. Bitte, euer beiden Fragen betreff, per Pn..
Ich hab doch soviel zu tun und wenn hier offiziell aufgefordert.. kann ichs einfach nicht lassen... so schnell wie möglich im Faden zu Antworten.. (Keine Kritik von mir)... schnief
HG Z.


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

04.04.2019 um 19:12
Moin moin @Z. schön dich wieder zu lesen.
Z. schrieb:Hoffe noch im Netz auffindbar. Ein tolles Paper..
Ja, eine aktualisierte Auflage von 2017:

https://www.itp.uni-hannover.de/fileadmin/arbeitsgruppen/dragon/relativ.pdf

Dort findet man das Zitat auf Seite 121 im letzten Teil des unteren Absatzes.


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

04.04.2019 um 19:55
delta.m schrieb:Neutrinos müßten doch die Sonne durchqueren "wie nichts" - weil sie (wie schon erwähnt) fast nicht wechselwirken.
Daher dürften sie nicht nur "etwas" sondern "erhebllich" früher am Detektor sein.

Bitte um Aufklärung ;)
ich bezog mich auf die Supernova 1987A

Wikipedia: Messungen_der_Neutrinogeschwindigkeit#Supernova_1987A


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 00:15
@all
Dürfte ich mal kurz zwischenfunken, und fragen inwieweit wir hier grad noch Threadbezogen sind? Also, Funkwellen werden ja im Vakuum übertragen, steht hier ja nicht zur Debatte. Warum also werden denn Funkwellen im Vakuum übertragen?


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 02:04
skagerak schrieb:Dürfte ich mal kurz zwischenfunken, und fragen inwieweit wir hier grad noch Threadbezogen sind?
Aber klar doch. Dafür ist es vielleicht hilfreich, sich den EB noch mal vor Augen zu führen...
kastanislaus schrieb am 22.07.2011:Ja die Überschrift sagt eigentlich alles.
Ich hab ein bisschen im Inet gestöbert, habe da welche gefunden die sagen es liegt daran dass das Überträgerteilchen das Photon ist!?
Andere sagen da schwingt ein Elektromagnetisches Feld.

Meine Frage: Was ist da nun wirklich im Vakuum das schwingt?
Sind überall im All elektromagnetische Felder, oder gibt es da auch sozusagen Löcher wo einfach nichts übertragen werden kann weil wirklich Nichts da ist. Woher kommen diese Felder?

Vielleicht kann mir das hier jemand anschaulich (einfach :) ) erklären.
Ich habe die zentrale Frage mal dick markiert, welche lautet: "Was ist da nun wirklich im Vakuum das schwingt?"

Also: Funkwellen, oder auch Radiowellen genannt, gehören allgemein zu den elektromagnetischen Wellen, und vereinbarungsgemäß in den Frequenzbereich von unterhalb 3000 GHz.

Wikipedia: Radiowelle

Im nächsten Schritt zur Beantwortung der Threadfrage sollte nun die Überlegung stehen, woraus bestehen elektromagnetische Wellen eigentlich? Und da landet man unweigerlich bei den Photonen. Photonen sind die Wechselwirkungsteilchen der elektromagnetischen Wechselwirkung, und sie übertragen Energie und einen Impuls, welche frequenzabhängig sind.

Und genau diese Fragen nach der Frequenzabhängigkeit (Sonny1967) und zur Energie- und Impulserhaltung (Peter0167) haben wir hier auf den letzten Seiten ausführlich erörtert. Ebenso wie die Frage, was mit Photonen geschieht, wenn sie sich durchs Vakuum der Raumzeit bewegen. Dabei haben wir festgestellt, dass die Raumzeit mit der Materie und der Energie (also auch den Funkwellen), die sich in ihr bewegen, eine Einheit bildet, auf die die Gesetze der Energie- und Impulserhaltung nicht anwendbar sind, weil das Universum (Raumzeit) zeitlich nicht invariant ist.

Und da wir hier primär Photonen betrachten, spielt der Frequenzbereich zunächst keine Rolle, da sich Photonen im Radio- bzw. Mikrowellenbereich bei ihrer Bewegung durchs Vakuum ebenso verhalten, wie höherenergetische Photonen.

Gut, die Sache mit der Supernova und den Neutrinos schweift ein wenig ab, aber der Vergleich Teilchen/Welle kann auch zu einer besseren Veranschaulichung beitragen, daher ist das nur bedingt OT und zudem wurde es ja auch nicht übertrieben vertieft.

Nach meinem Empfinden ist der Threadbezug glasklar erkennbar, und was noch viel wichtiger ist, die Diskussion war zumindest was mich betrifft, sehr erkenntnisreich, ... Sonny sieht das sicher ebenso.

Ich hoffe, damit deine Frage beantwortet zu haben, wenn nicht solltest du vielleicht den OT näher spezifizieren, dann können wir darüber ja noch mal reden.


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 03:15
Ergänzend noch was zur "Übertragung" von Funkwellen allgemein. Der TE fragte u.a. ja auch danach, was da eigentlich schwingt. Dazu ist es hilfreich, näher auf den Wellencharakter einzugehen.

Das mag jetzt trivial erscheinen, aber das was da schwingt, ist tatsächlich das elektromagnetische Feld, und die Schwingungen breiten sich sowohl räumlich wie auch zeitlich aus. Bei Funk- oder auch Radiowellen handelt es sich um Transversalwellen, d.h. die Schwingungen erfolgen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung.

EM-Wave
Von And1mu - Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=49759107

Im Grunde schwingen da 2 Felder, das elektrische- und das magnetische Feld. Beide Felder stehen senkrecht zueinender und befinden sich quasi "in Phase", d.h. sie verschwinden an den selben Orten zu den selben Zeiten. Dabei ist die zeitliche Änderung des M-Feldes mit der räumlichen Änderung des E-Feldes verknüpft und umgekehrt, woraus sich das "Fortschreiten" der EM-Welle ergibt. Die Ausbreitung im Vakuum erfolgt frequenzunabhängig immer mit Lichtgeschwindigkeit, während für die Ausbreitung in einem Medium Eigenschaften wie z.B. die Impedanz (Wellenwiderstand) ausschlaggebend sind, aber darum soll es hier ja nicht gehen.

Die genauen elektrodynamischen Zusammenhänge werden in den maxwellschen Gleichungen beschrieben, die ich gerne noch zu meinen Lebzeiten verstehen würde (sieht aber leider nicht danach aus, als ob das noch was wird) :D


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 09:04
@Peter0167
Danke Peter :-)
Ich wollte auch keineswegs offT unterstellen, ich kam lediglich nicht mehr mit ;-)

Bin wieder im Bilde bzw auf gleicher Wellenlänge :-)


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 09:24
skagerak schrieb:Warum also werden denn Funkwellen im Vakuum übertragen?
Hi @skagerak ich will dazu folgendes BIld zu Erklärung benutzen:

Clipboard01

In diesem BIld stellen die roten Pfeile das elektrische Feld des Kondensators dar, die violetten das elektrische Gesamtfeld innerhalb eines Materials und die grünen Pfeile das induzierte Gegenfeld (Polarisation).

Oben links: Man sieht einen geladenen Kondensator gefüllt mit Wasser. Die Wassermoleküle orientieren sich am elektrischen Feld und ein "Gegenfeld wird induziert". Das elektrische Feld innerhalb des Wassers ist reduziert weil sich die Moleküle mit elektrischer Polarität ausrichten und das ein Gegenfeld aufbauen und so das eigentliche Feld abschwächen.

Wie kann man das verstehen? Viele sind vertraut mit dem Modell des Widerstandes der, je höher er ist, den Strom rteduziert bei einer gegegebenen Spannung. Bei 1V Spannung fließen über 1Ω Widerstand 1A. Bein einem 1000Ω sinds nur 0,001A. Man kann sich das hier ähnlich vorstellen beim dem Materialien dem elektrischen Feld einen Widerstände entgegensetzen wie gut es sich darin ausbreiten kann. Ganz ähnlich wie sich WIderstände dem Stromfluss entgegensetzen.

Dieser Vorgang findet in allen Materialien statt, denn all Materie interagiert mit dem elektrischen Feld und stellen ihm einen Widerstand entgegen wie gut es sich darin ausbreiten kann. Das elektrische Feld wird in einem Material immer schlechter aufgebaut je mehr freie Ladungsträger es gibt. In bestimmten Materialien geht das elektrische Feld gegen 0: In Supraleitern. Man sieht diese Beipiel aber auch im mittleren Bild von Salzwasser: Freie Ionen bewegen sich und bauen eine Gegenfeld auf (dies nennt man konvektiven, also leitenten Strom). DIe Moelküle des Wasser orientieren sich ebenfalls und bauen auch ein Gegenfeld auf (dies nennt man Verschiebungsstrom). In Gesamtsumme "leitet also Salzwasser das elektrische Feld schlechter als deionisiertes Wasser" (denn es leitet bekanntlich den Strom sehr gut).

Wird z.B. in eine großen Kondensator in dem sich Luft befindet und der sagen wir mal salopp mit 1V geladen ist Salzwasser eingeführt sinkt die Spannung an den Enden sagen wir aml auf 0,1 V, da sich im Gegensatz zu Luft das Feld im Innern abschwächt.

Nun können wir das Salzwasser wieder rausnehmen und sogar die Luft abpumpen. Dan werden wir festellen das immer noch rund 1V am Kondensator anliegt. Das Vakuum "leitet" das elektrische Feld (und zwar ziemlich ähnlich gut wie Luft (also ohne viel Luftfeuchtigkeit :-) )). Das ist nun auch irgendwie logisch: Sollte dsa Vakuum das elektrische Feld nicht leiten müsste die Spannung an den Kondensatorkontakten gegen null gehen, das wäre dann aber genau das Verhalten eines Supraleiters.

Um also auf die Ausgangsfrage zurückzukommen:

Warum also werden denn Funkwellen im Vakuum übertragen?

Funkwellen bestehen aus elektrischen (und magnetischen Feldern). Das Vakuum leitet elektrische Felder da es nicht polarisiert ist (wie z.B Wasser) und keine freien Ladungsträger besitzt. Da im VAkuum elektrische Felder geleitet werden (nicht gegen 0 gehen), werden Funkwellen im Vakuum übertragen. Jetzt wird auch klar wieso man im Auto evtl. keine guten Handyempfang hat: Man ist umgeben von einem stromleitenden Faradayschen Käfig der bekantllich kein guter Leiter für elektrische Felder ist und diese abschirmt.

PS. Die Analogie mit den elektrischen Feldern kann genauso übertragen werden auf Magnetismus und die Leitfähigkeit vom magnetischen Fluss. Wir kenn alle Materialien die den magnetische FLuss wesentlich besser leiten als das Vakuum: Permanentmagneten die am Kühlschrank kleben


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 10:46
@mojorisin
Danke Mojo, das muss ich mal in Ruhe verdauen. :)


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 10:47
mojorisin schrieb:Da im VAkuum elektrische Felder geleitet werden (nicht gegen 0 gehen), werden Funkwellen im Vakuum übertragen.
Moin moin mojo,

jetzt muss ich doch noch mal ne dumme Frage stellen. Für mich hört sich das so an, als würden Wellen sich durch den Raum bewegen, weil sie es können.

Also das Vakuum ist quasi ein Leiter für elektromagnetische Wellen, soweit ist das klar. Und es gibt auch einen Feldwellenwiderstand, der im Falle des Vakuums sogar eine Naturkonstante ist. Ich glaube, der hat etwas mit dem Verhältnis des elektrischen Feldanteils zum magnetischen Feldanteil zu tun. Das heißt nun für mich, die Welle kann sich durchaus im Vakuum bewegen, und sie "kämpft" dabei auch gegen einen gewissen Widerstand an. Aber ist das auch der Grund warum sie sich bewegt, oder gibt es da noch einen anderen Mechanismus?


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 10:52
pluss schrieb:Ja, eine aktualisierte Auflage von 2017:
Moin pluss

Herzlichen Dank!
Sollten hier vlt mal nen Thread mit solcher Art kostenlosen Papers zur Physik aufmachen...
(Ende OT)

Bis ... ;)
HG Z.


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 11:12
So, nun habe ich es auch wieder gefunden:
Die zeitliche Änderung des elektrischen Feldes ist stets mit einer räumlichen Änderung des magnetischen Feldes verknüpft. Ebenso ist wiederum die zeitliche Änderung des magnetischen Feldes mit einer räumlichen Änderung des elektrischen Feldes verknüpft. Für periodisch (insbesondere sinusförmig) wechselnde Felder ergeben diese Effekte zusammen eine fortschreitende Welle.
Wikipedia: Elektromagnetische_Welle#Wellencharakter

Mit "fortschreitende Welle" ist sicherlich die Bewegung durch die Raumzeit gemeint, und es scheint irgendwie ein Wechselspiel zwischen der zeitlichen und räumlichen Änderungen beider Felder zu sein, welches die Welle insgesamt forantreibt. Begriffen habe ich das aber nicht!?


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 11:22
Also zu Themen wie diesem empfehle ich Euch Videos von Vorträgen des Prof. Harald Lesch anzuschauen.
Einerseits halte ich den Mann für wirklich intelligent, andererseits kann er sein Wissen auch nicht Physikern, also dem Laien unheimlich gut und vor allem verständlich rüber bringen.

Der hat in vielen Videos schon über genau dieses Thema gesprochen. Einfach mal die Suchmaschine, deren Name nicht genannt werden darf, befragen XD.

Gucky.


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 11:24
@Gucky87

Danke für den Tip, aber ich kenne nahezu alle Videos von Prof. Harald Lesch (hab wirklich viel von ihm gelernt), aber zu dieser speziellen Sache kenne ich keins.


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 11:41
@Peter0167
Peter0167 schrieb:Für mich hört sich das so an, als würden Wellen sich durch den Raum bewegen, weil sie es können.
Ich will hier ein bisschen wissenschaftlich pedantisch sein ;-) Daher, nein "können" ist hier ja keine Begründung. Elektromagnetische Wellen, bzw elektrische Felder können im Vakuum existieren gerade weil der "Widerstand" des Vakuums eletrische Frelder zu "leiten" nicht unendlich groß ist. Und das liegt wiederum daran das es z.B. keine Dipole enthält oder "Teilchen" die Ladung transportieren können. Andere Materialien haben unterschiedliche Fähigkeiten elektrische Felder zu leiten. Metalle z.B. sehr schlecht. Würde das Vakuum wie Metall sein würden sich elektromagentische Wellen darin nur sehr schlecht fortpflanzen (dafür aber elektrische Ströme).

Damit will ich daraufhinaus das, das es einfacher ist, im Rahmen dieser Fragestellung, sich zuerst mit der Elektrostatik zu beschäftigen anstatt mit der Elektrodynamik, denn wichtige Antworten auf die Frage warum das Vakuum elektrische Felder leitet bekommt man schon von der Elektrostatik, die darüber hinaus intuitiv einfacher zu verstehen ist.
Peter0167 schrieb:Also das Vakuum ist quasi ein Leiter für elektromagnetische Wellen, soweit ist das klar.
Ist es das? Ich habe die Antwort warum das so ist oben dazu gegeben, aber sonst würde ich direkt fragen: Warum ist Vakuum ein Leiter für elektromagnetische Wellen? Und das ist in meinem Augen ziemlich das worauf die AUsgangsfrage abzielt.
Peter0167 schrieb:Aber ist das auch der Grund warum sie sich bewegt, oder gibt es da noch einen anderen Mechanismus?
Warum sich elektromagnetische Felder ausbreiten ist im Prinzip ein anderes Thema. Das hat keinen speziellen Grund im Vakuum, sie tun das in allen Materialien die elektrische und magnetische Felder leiten können, nur eben nicht in Materialien die elektrische (oder magnetische Felder nicht leiten können). Grundlage daür ist eigentlich
(i) das Induktionsgesetz, das besagt: Sich ändernde magnetische Felder erzeugen ein elektrisches Feld und andersrum.
(ii) der Fakt das sich Änderungen nicht unendlich schnell ausbreiten können. Das wäre der Fall, in allen Materialien, wenn das Material elektrische Felder ideal leiten könnte also ε = 0 wäre.

Das elektrische Feld in Materialien hängt davon ab wie schenll sich die DIpole ausrichten können. Daher können Materialien elektrische Felder unterschiedlicher Frequenz unterschiedlich gut "leiten". Ein Material mag für geringere Frequenzen keine Felder leiten (da Aisgleichsströme fließen) für höhere Frequenzen aber die elektrischen Felder aufrechterhalten (da die Ladungsträger den Feldänderungen nicht mehr hinterherkommt und somit das elektrisch Feld nicht mehr verschwindet). Die Trägheit der DIpole oder Ladungsträger wirkt also auf das Feld im Material und die Ausbreitungsgeschwindigkeit des elektrischen Feldes in Materialien hängt somit von der Trägheit der Dipole und Ladungsträger im Material ab.

Jetzt kommt natürlich noch die frage warum hat die dielektrische Konstante den Wert im VAkuum den sie hat? Die Frage ist äquivalent zur Frage warum hat die LG den Wert den sie hat. Die Antwort darauf weiß ich nicht.

PS: Die Argumentation kann man auch immer mit der magnetische Feldkonstate durchziehen, ist allerdings meiner Erfahrung nach schwieriger nachzuvollziehen da die meisten Leute eher die Elektrostatik im Hinterkopf haben als die Magntostatik.


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 11:45
skagerak schrieb:Danke Mojo, das muss ich mal in Ruhe verdauen. :)
Bitte gern. Ich hoffe die Erklärung hilft der Veranschaulichung.


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Warum werden Funkwellen im All (Vakuum) übertragen?

05.04.2019 um 12:05
@mojorisin

Hmm, ... ich glaube wir haben da einen unterschiedlichen Fokus bei der Interpretation der Threadfrage (ohne Wertung!) :D

Dir geht es in erster Linie um die Leitfähigkeit, die du versuchst anhand von Unterschieden in den verschiedenen Medien zu veranschaulichen.

Ich setze diese Leitfähigkeit einfach mal als gegeben voraus, und beschränke mich auch nur aufs Vakuum. Der Grund, warum die Welle fortschreitet, kann doch nicht sein, dass es ihr die Leitfähigkeit gestattet!? Ich vergleiche das jetzt einfach mal mit einem elektrischen Strom. Der Grund, warum ein el. Strom fließt, ist doch nicht die Leitfähigkeit des Leiters (klar ist die Voraussetzung), sondern vielmehr die Potentialdifferenz zwischen den Leiterenden, ohne die sich wohl kaum ein Elektron auf die Reise begeben würde, egal wie gut der Leiter leitet.

Einen guten Ansatzpunkt sehe ich im Induktionsgesetz, welches du erwähnt hast:
mojorisin schrieb:das Induktionsgesetz, das besagt: Sich ändernde magnetische Felder erzeugen ein elektrisches Feld und andersrum.
Wäre es also denkbar, dass die Felder (elektrische und magnetische) sich abwechselnd selbst induzieren, und sich daraus das Fortschreiten der Wellen ergibt? Ist zumindest das Plausibelste, was ich bis jetzt gehört habe.


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