Physics 2000 Science Trek Electromagnetic Waves

Fakten über elektromagnetische Wellen

Sie behaupten, dass Licht, Mikrowellen und Röntgenstrahlen letztlich alle das Gleiche sind, aber mir erscheinen sie sehr verschieden. Woher wissen wir, dass das alles elektromagnetische Wellen sind, bloß mit verschiedenen Wellenlängen?

Eines haben alle Arten elektromagnetischer Strahlung gemeinsam: sie können sich im leeren Raum ausbreiten. Das ist bei anderen Wellen nicht so; Schallwellen zum Beispiel brauchen irgendein Material wie Luft oder Wasser, in dem sie sich ausbreiten können. Aber woher wissen wir, dass sich alle die verschiedenen Arten elektromagnetischer Strahlung durch leeren Raum fortpflanzen können?

Nun, sichtbares Licht kann das ganz offensichtlich; deshalb sehen wir das Licht der Sonne und der Sterne, die von uns durch enorme Strecken leeren Raumes getrennt sind. Astronomen haben dieses sichtbare Licht schon seit Jahrhunderten beobachtet. Moderne Astronomie hingegen verfügt auch über andere Möglichkeiten, den Kosmos zu beobachten; es wurden Instrumente entwickelt, die auf andere Arten von Strahlung empfindlich sind, sodass wir nun "Bilder" des Himmels im Infraroten, Radiobereich oder bei Röntgenwellenlängen aufnehmen können.

Also können sich alle diese Arten von Wellen im leeren Raum ausbreiten, genau wie Licht.

Genau! Die Tatsache, dass diese Information uns über Millionen von Kilometern hinweg erreichen kann, weist auf eine grundlegende Verwandtschaft zwischen Licht und diesen anderen Arten Strahlung hin. Sie alle müssen einen Weg kennen, sich durch leeren Raum hindurch zu bewegen. (Wir werden etwas später in diesem Kapitel noch besprechen,wie tatsächlich die Bewegung elektromagnetischer Wellen vonstatten geht.) Und sie können sich nicht nur im Leeren ausbreiten, sie tun es auch noch alle mit der gleichen Geschwindigkeit: mit Lichtgeschwindigkeit. Wenn sie sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten ausbreiten würden, dann würden Planeten, Sterne und Galaxien von der Erde aus gesehen an verschiedenen Stellen erscheinen, je nachdem, bei welcher Wellenlänge wir hinschauen — aber das tun sie nicht. Du siehst also, es ist gar nicht so schwer zu glauben, dass Licht, Röntgenstrahlen und Mikrowellen alle verschiedene Ausprägungen des gleichen Phänomens sind.

Wenn du mal ein paar Bilder sehen willst, die bei verschiedenen Wellenlängen aufgenommen worden sind, wirf mal einen Blick auf diese Sammlung von Verweisen zur Astronomie. (Diese Seite gibt es auch als reine Textseite, sodass sie schneller eingeladen wird.)



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