Schwingende Ladungen und elektromagnetische Wellen
Nimm die Maus, um die negative Ladung rauf oder runter zu ziehen, und lass sie dann los, damit sie zu schwingen anfängt.
Mit dem Schieberegler kannst du die Federspannung ("Spring Tension") einstellen.
Das ist ja cool. Wackeln an einer Ladung lässt die damit verbundenen Feldlinien mitwackeln, und etwas später fängt die andere Ladung auch an zu wackeln! So als ob ein Seil zwei Steine verbindet.
Ja, die Welle hier besteht aus einer wackelnden elektrischen Feldlinie, von der du dir vorstellen kannst, sie sei an der schwingenden Ladung "festgemacht". Beachte auch, dass es eine gewisse Zeit braucht, bis sich die Welle von der einen Ladung zur anderen hinbewegt hat. Versuch mal, was mit der Form der Welle passiert, wenn du durch schnelleres Auf- und Abwackeln die Frequenz erhöhst. (Die Wackelrate ändert sich, wenn du die Spannung der Feder änderst.) Wird der Abstand zwischen den Wellenbergen (Wellenlänge) größer oder kleiner?
Klicke hier, um mehr über den Zusammenhang zwischen Wellenlänge, Frequenz und der Lichtgeschwindigkeit zu erfahren.
Ja, das ist soweit klar, aber erwarten Sie bloß nicht, dass ich glaube, dass so kleine Teilchen wie Elektronen an Federn festgemacht sind. Wie kann man an einem Elektron wackeln — ich meine, wie kann seine Geschwindigkeit oder Bewegungsrichtung geändert werden?
Das ist eine ausgezeichnete Frage. Du hast natürlich Recht, diese Federn gibt es so nicht — wie können Elektronen also herumwackeln? Und erzeugen sie immer Strahlung, wenn sie schwingen? Dazu gibt es zwei Antworten, eine für "langwellige" Strahlung wie Mikrowellen, Radio- und Fernsehwellen und eine andere für sichtbares und ultraviolettes Licht und Röntgenstrahlen. Interessanterweise war die zweite Antwort eine Herausforderung für die größten Physiker zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts und führte zu einer Revolution der Physik in Form der Quantenmechanik. Nun musst du dich entscheiden, mit welchen Wellen du weitermachen möchtest.
Du verlässt damit das Kapitel Elektromagnetische Strahlung
Für Fortgeschrittene: Lerne mehr über Wellenformen, um die Mikro-, Radio- und Fernsehwellen zu verstehen, die von schwingenden Strömen erzeugt werden.
Klicke auf "Quantenatom", um zu lernen, wie Licht und Röntgenstrahlen durch Elektronen erzeugt werden, die sich in und in der Nähe von Atomen bewegen.
