Elektromagnetische Transversalwellen – Physclips – Licht

Die elektrische Feldrichtung und die Ausbreitungsrichtung

Ist Licht und andere elektromagnetische Strahlung longitudinal (wie Schall) oder transversal (wie Wellen in einem Seil)? Hier senden und empfangen wir UHF-Radiowellen, um das herauszufinden.

Eine horizontale Dipolantenne sendet eine Strahlung mit einem elektrischen Feld parallel zur Dipolachse, also horizontal. Im ersten Versuch drehe ich eine Empfangsantenne in die vertikale Ebene. Diese Dipolantenne ist an das Oszilloskop angeschlossen, dessen Bildschirm wir links sehen. Das Signal ist maximal, wenn die Antenne horizontal steht, und am kleinsten, wenn sie vertikal steht. In dieser Ebene ist also das stärkste Signal in horizontaler Richtung.

Im nächsten Versuch drehe ich die Empfangsantenne in einer Ebene, die fast horizontal ist: Es ist die Ebene, die die Linie von der Kamera zum Sender und eine horizontale Linie im rechten Winkel dazu einschließt.

Das Signal ist maximal, wenn die Antenne am kleinsten ist, wenn sie auf der Linie liegt, auf die sie zeigt, und am größten, wenn sie im rechten Winkel zu dieser Linie steht. In dieser Ebene steht das stärkste Signal also im rechten Winkel zur Ausbreitungsrichtung. Das elektrische Feld ist also in der Richtung rechtwinklig zur Ausbreitungsrichtung.

Das Magnetfeld, das durch einen Strom in einem Draht erzeugt wird, bildet wie bei der Sendeantenne Kreise um ihn herum. Das Magnetfeld steht also im rechten Winkel sowohl zum elektrischen Feld als auch zur Ausbreitungsrichtung.