Teil IV Elektromagnetische Strahlung im Vakuum

Kapitel 10
Wellenpakete im Vakuum
10.1 Informationsübertragung durch elektromagnetische
Wellen
Ein wichtiger Anwendungsbereich elektromagnetischer Strahlung ist die Informationsübertragung.
Monochromatische ebene Wellen sind dazu ungeeignet, da sie keine Information
außer ihrer Periode, oder der Frequenz, vermitteln können.
Amplitudenmodulation Man kann monochromatische ebene Wellen jedoch modulieren
und so Information übertragen. Im einfachsten Fall bildet man eine Überlagerung aus
2 monochromatischen Wellen,
Mit
f(t) = f 0 cos(ω 1 t) + f 0 cos(ω 2 t) = f 0
[
cos(ω1 t) + f 0 cos(ω 2 t) ] . (10.1)
ω m = (ω 1 − ω 2 )/2
ω 0 = (ω 1 + ω 2 )/2
ω 1
ω 2
= ω 0 + ω m
= ω 0 − ω m
und cos(α + β) = cos α cos β − sin α sin β kann (10.1) alternativ auch als amplitudenmodulierte
Schwingung dargestellt werden:
f(t) = 2f 0 cos(ω m t) cos(ω 0 t) , (10.2)
Wenn ω 1 ≈ ω 2 gewählt wird, dann ist (10.2) eine fast harmonische Schwingung der Trägerfrequenz
ω 0 deren Amplitude sich mit der Modulationsfrequenz ω m ändert. Man
erhält das Bild einer Schwebung.
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