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Strahlung

Elektromagnetische Strahlung

Elektromagnetische Strahlung tritt in einem weiten Bereich von Frequenzen auf und das elektromagnetische Spektrum wird in verschiedene Spektralbereiche unterteilt. Das menschliche Auge ist für die elektromagnetische Strahlung im sichtbaren (VIS) Spektralbereich zwischen 400 nm und 780 nm empfindlich. Dies wird allgemein als Licht oder Lichtstrahlung bezeichnet. Genauer wäre es jedoch anstelle von elektromagnetischer Strahlung von elektromagnetischen Wellen zu sprechen, da es sich um Wellen des elektromagnetischen Feldes handelt. Hierbei stehen elektrisches und magnetisches Feld stets senkrecht aufeinander und haben stets ein festes Größenverhältnis. Nach den Maxwellgleichungen ist die zeitliche Änderung des elektrischen Feldes stets mit einer räumlichen Änderung des magnetischen Feldes verknüpft. Ebenso ist die zeitliche Änderung des magnetischen Feldes mit einer räumlichen Änderung des elektrischen Feldes verknüpft. Für senkrecht aufeinander stehende, periodisch (insbesondere sinusförmig) wechselnde elektrische und magnetische Felder ergeben diese Effekte zusammen eine fortschreitende Welle. Das Besondere an der elektromagnetischen Welle (beispielsweise im Vergleich zu einer Schallwelle) ist, dass kein Träger vorhanden sein muss; also eine solche Welle kann sich im absolut leeren Raum ausbreiten. Im Vakuum breitet sich eine elektromagnetische Welle mit der Vakuumlichtgeschwindigkeit aus. Dieser Wert ist exakt c 0 = 299 792 458 ms-1 . Die Vakuumlichtgeschwindigkeit ist eine universelle Konstante. Sie wird seit 1983 zusammen mit der Definition der Zeiteinheit Sekunde (s) zur Definition der Längeneinheit Meter (m) verwendet. Dies gilt unabhängig von der Frequenz der Welle für Gammastrahlung und Radiowellen.

In einem Medium (also in Materie) verringert sich die Geschwindigkeit abhängig von der Permittivität und der Permeabilität des Stoffes. Zudem wird sie abhängig von der Frequenz der Welle (Dispersion).

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