Eine Antenne, die elektromagnetische (EM) Wellen senden oder empfangen kann. Beispiele für diese elektromagnetischen Wellen sind Sonnenlicht und die Wellen, die Ihr Mobiltelefon empfängt. Ihre Augen sind Empfangsantennen, die elektromagnetische Wellen einer bestimmten Frequenz erfassen. Sie sehen in jeder Welle Farben (Rot, Grün, Blau). Rot und Blau sind lediglich unterschiedliche Wellenfrequenzen, die Ihre Augen erfassen können.
Alle elektromagnetischen Wellen breiten sich in Luft oder Raum mit der gleichen Geschwindigkeit aus. Diese Geschwindigkeit beträgt etwa 671 Millionen Kilometer pro Stunde (1 Milliarde Kilometer pro Stunde). Sie wird Lichtgeschwindigkeit genannt. Sie ist etwa eine Million Mal schneller als die Geschwindigkeit von Schallwellen. Die Lichtgeschwindigkeit würde in der Gleichung für „C“ stehen. Wir werden die Zeitspanne in Metern, Sekunden und Kilogramm messen. Gleichungen für die Zukunft, die wir uns merken sollten.
Bevor wir die Frequenz definieren, müssen wir definieren, was elektromagnetische Wellen sind. Es handelt sich um ein elektrisches Feld, das sich von einer Quelle (Antenne, Sonne, Funkturm usw.) ausbreitet. Die Bewegung in einem elektrischen Feld ist mit einem magnetischen Feld verbunden. Diese beiden Felder bilden eine elektromagnetische Welle.
Das Universum lässt zu, dass diese Wellen jede beliebige Form annehmen. Die wichtigste Form ist jedoch die Sinuswelle. Diese ist in Abbildung 1 dargestellt. Elektromagnetische Wellen variieren je nach Ort und Zeit. Die räumlichen Veränderungen sind in Abbildung 1 dargestellt. Die zeitlichen Veränderungen sind in Abbildung 2 dargestellt.
Abbildung 1. Sinuswelle als Funktion der Position dargestellt.
Abbildung 2. Zeichnen Sie eine Sinuswelle als Funktion der Zeit.
Wellen sind periodisch. Sie wiederholen sich einmal pro Sekunde in Form eines „T“. Als Funktion im Raum dargestellt, ergibt sich die Anzahl der Meter nach der Wellenwiederholung wie folgt:
Dies nennt man Wellenlänge. Die Frequenz (geschrieben „F“) ist einfach die Anzahl der vollständigen Zyklen, die eine Welle in einer Sekunde durchläuft (der 200-Jahres-Zyklus wird als Funktion der Zeit betrachtet, geschrieben mit 200 Hz oder 200 „Hertz“ pro Sekunde). Mathematisch gesehen entspricht dies der unten stehenden Formel.
Die Gehgeschwindigkeit hängt von der Schrittweite (Wellenlänge) multipliziert mit der Schrittfrequenz (Frequenz) ab. Die Geschwindigkeit der Wellenbewegung ist ähnlich. Die Schwinggeschwindigkeit einer Welle („F“) multipliziert mit der Schrittweite pro Periode ( ) ergibt die Geschwindigkeit. Merken Sie sich folgende Formel:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Frequenz ein Maß dafür ist, wie schnell eine Welle schwingt. Alle elektromagnetischen Wellen bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit. Schwingt eine elektromagnetische Welle also schneller als eine Welle, muss die schnellere Welle auch eine kürzere Wellenlänge haben. Eine längere Wellenlänge bedeutet eine niedrigere Frequenz.
Veröffentlichungszeit: 01.12.2023
