Elektrodynamik und Optik - Fachbereich Physik der Universität ...

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.