Elektrodynamik und Optik - Fachbereich Physik der Universität ...

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114 Experimentalphysik 2 für Biologen & Chemiker Für einige Bereiche des elektromagnetischen Spektrums gibt es allgemein vertraute Namen, zum Beispiel „Röntgenstrahlung" und „Radiowellen". Grob festgelegt ist die Ausdehnung dieser Regionen durch die Arbeitsbereiche spezieller Strahlungsquellen und Nachweisgeräte. Quelle: Halliday, Abb. 34-1, A.968 Die in der chemischen Analytik (Spektroskopie) gebräuchlichen Einheiten zur Beschreibung elektromagnetischer Strahlung. Quelle: Göpel/Ziegler, Struktur der Materie, Abb. 1.1.7, S.24
Elektromagnetische Schwingungen und Wellen – Überleitung zur Optik 115 Die Strahlung der dominanten Quelle, der Sonne, gehört zu den Rahmenbedingungen, in denen sich Leben entwickelte und denen es sich anpasste. Ständig durchdringen uns Radio- und Fernsehsignale. Mikrowellen von Radarsystemen und aus Telefonzentralen gehören ebenso zu unserer Umwelt wie die Strahlung von Glühlampen und Blitzen (sichtbare Strahlung = vis), von heißen Motorblöcken der Kraftfahrzeuge (Infrarot = IR = „Wärmestrahlung“), aus Röntgengeräten (Röntgenstrahlung) und aus Endlagerstätten radioaktiver Stoffe (gamma-Strahlung). Außerdem sind wir ständig kosmischen Strahlungen von Sternen, anderen Objekten der Galaxis und entfernteren Galaxien ausgesetzt. Auch wir selbst senden elektromagnetische Wellen ins All: Fernsehsignale, die seit den 1950er-Jahren auf der Erde ausgestrahlt werden, haben inzwischen jeglicher technisch ausgerüsteten Zivilisation, die auf irgendeinem Planeten eines der vielleicht 400 sonnennächsten Sterne leben mag, Nachricht (in allerdings sehr schwachen Signalen) von der Menschheit gebracht. Transparenz der Erdatmosphäre für elektromagnetische Strahlung: Elektromagnetische Dämpfung: die Kurve gibt den Druck (bzw. damit die Höhe) an, bei dem (der) die Intensität der externen (Sonnen- und kosmischen) Strahlung auf die Hälfte ihres Wertes abgesunken ist. Quelle: Göpel/Ziegler, Struktur der Materie, Abb. 3.5.6, S. 402 Mikrowellen regen im Übrigen in Ihrem Mikrowellenherd die Wassermoleküle (elektrische Dipole!) zur Rotation an. Die bei der Rotation erzeugte Reibungswärme mit/an Nachbarmolekülen erzeugt die (Joule’sche) Wärme. Wasserfreie Nahrungsmittel dürften sich also im Mikrowellenherd nicht erwärmen lassen. Mit Infrarotstrahlung werden Schwingungen in Molekülen angeregt. Die Bindungen verhalten sich wie mechanische Federn. Diese Molekülschwingungen werden von Wärmerezeptoren in unserer Haut als Wärme wahrgenommen. Offenbar besitzen einige Insekten keine derartigen Wärmerezeptoren und verbrennen an hellen (aber heißen) Lampen.
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