Experimentalphysik III (Atomphysik)

42 Kapitel 3. Licht als elektromagnetische Welle, Wechselwirkung mit Materie
(t) 1 cp
Prad =
3
2 �
0 ω
�4 4πε0 c
Was bedeuten diese Ergebnisse für den Hertzschen Dipol?
1. I ∼ 1
r2 2. I ∼ sin 2 θ
Abb. 3.5: Strahlungscharakteristik
des Dipols.
. (3.3.2)
Die graphische Darstellung in dem Polardiagramm der
Abbildung 2 wird Strahlungscharakteristik des Dipols
genannt. Man trägt dabei Pfeile in Richtung vom Ursprung
des Koordinatensystems ab, deren Längen
I(r, θ)
I(θ) =
I(r, π/2) =sin2θ betragen, also proportional zum Energiefluß in dieser Richtung. Die Charakteristik zeigt
anschaulich, daß in Schwingungsrichtung des Dipols keine und senkrecht zum Dipol maximale
Intensität abgestrahlt wird.
3. Die Strahlung ist linear polarisiert (vgl. Abbildung 3.6):
Dipol
�B
�E
Ausbreitungsrichtung
�r
Abb. 3.6: Zur Polarisation der Strahlung.
4. Betrag:
I = I0 · sin2 θ
r2 → I0 = 1
5. Strahlungsfeld: Nah– und Fernfeld
2
cε0p2 0
(4πε0 ) 2
�
ω
�4 c
Nungibtesnocheineandere Möglichkeit, elektrische Dipolstrahlung zu erzeugen:
(3.3.3)
Ein in der xy–Ebene umlaufender (damit zeitlich veränderlicher)
Dipol:
Diesen umlaufenden Dipol kann man in zwei in x– und y–Richtung
mit 90 ◦ planarer Differenz schwingende Dipole zerlegen. So ergibt
sich die Gesamtfeldstärke � E des Dipols laut Vektoraddition aus
der Feldstärke � E 1 des in Richtung der x–Achse schwingenden
Dipols und der Feldstärke � E 2 ⊥ � E 1 ,desiny–Richtung schwingenden
Dipols ( � E 2 = �r × � E 1 )(�r: Ausbreitungsrichtung). Also Abb. 3.7: Ein in der xy–Ebene
umlaufender Dipol.