Elektromagnetische Welle [Duplikat]

Licht ist eine elektromagnetische Welle. Es gibt eine kontinuierliche Vibration des elektrischen und magnetischen Feldes im Licht. Das bedeutet, dass ich eine leitende Spule in das Licht platziere. Es wird eine Änderung des Magnetflusses geben, die mit dieser Schleife verbunden ist. Warum gibt es dann keinen induzierten Strom in der Schleife, die in das Licht gelegt wird?

Meinen Sie den photovoltaischen Effekt (der derselbe ist wie der photoelektrische Effekt, nur in einer anderen Konfiguration verwendet)?
Wenn die Ausbreitungsrichtung des Lichts in die Spule hinein ist, wird das Magnetfeld niemals in Richtung der Spule sein, und somit wird der magnetische Fluss durch den Querschnitt der Spule immer Null sein.
Was ist hier die eigentliche Frage?
Bei Lichtfrequenz ist der Skin-Effekt in Metallen so stark, dass Metalle zu Dielektrika werden. In Dielektrika wiederum können Elektronen mit Lichtfrequenz „schwingen“, ohne ihre Atome und Moleküle zu verlassen. Daher werden einige Dielektrika bei diesen Frequenzen leitfähig. Aus diesem Grund ist Glas lichtdurchlässig ("leitet" die Lichtfrequenz), Kupfer jedoch nicht.

Antworten (2)

Wenn die Achse der Schleife parallel zum Magnetfeldvektor im Licht ist (oder, wenn das Licht unpolarisiert ist, in einer der Richtungen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung), dann haben Sie auf den ersten Blick Recht.

Wenn Sie mit Radiowellen (mit einer Wellenlänge von mehreren Metern oder mehr) gearbeitet haben, wird in einer solchen Spule eine alternierende EMK induziert. Frühe tragbare Funkempfänger der 1920er Jahre hatten oft Spulen mit großer Querschnittsfläche, sogenannte "Rahmenantennen", die Signale von vorbeiziehenden Funkwellen mittels dieser induzierten EMK einfingen. [Eine spätere Version war eine um einen Ferritstab gewickelte Spule.]

Die Wellenlänge des Lichts ist jedoch viel niedriger, in der Größenordnung von 500 nm, wie Sie wissen. Dies bedeutet, dass eine Spule nicht auf die gleiche Weise funktioniert. Zum einen wird es nicht die Schwingung aufgrund des Lichts an einem Punkt „einfangen“, sondern die Schwingungen an Millionen von Punkten, und diese Schwingungen werden sich an verschiedenen Punkten in ihren Zyklen befinden und sich nicht gegenseitig verstärken. Ein weiterer Effekt ist, dass alle induzierten EMKs eine so hohe Frequenz haben, dass sich freie Elektronen in der Spule nicht bewegen, wie Sie es vielleicht bei "normalen" Frequenzen erwarten würden ...

Bedeutet das, dass sichtbares Licht in einer Leiterschleife keine EMK erzeugen kann. Aber die elektromagnetische Welle mit viel höherer Wellenlänge als Licht kann EMK in der Leiterschleife erzeugen. Orte antworten
Ja, das ist ungefähr richtig, aber denken Sie daran, dass eine leitende Schleife keine Voraussetzung dafür ist, dass eine EMK induziert wird; Es IST eine Voraussetzung für die EMK, einen Strom zu treiben.
Können wir EMK ohne Leiterschleife induzieren?
Das ist richtig. Es kommt darauf an, wie EMK definiert ist.
Bitte geben Sie ein Beispiel, bei dem EMK ohne leitende Schleife induziert wird
Sie bewegen einen Magneten im leeren Raum im Labor. Im Labor-Referenzrahmen gibt es eine EMK um jede geschlossene Schleife, durch die sich der magnetische Fluss ändert. Um es einprägsamer auszudrücken, Sie tauchen einen Stabmagneten in eine Spule, die nicht da ist!
warum in der Schleife, die in das Licht gelegt wird, kein Strom induziert wird

Gibt es oder kann es zumindest geben. Genau so nehmen die meisten AM-Radios das gesendete Signal auf.

Die Ausrichtung der Spule relativ zur Ausbreitungsrichtung der EM-Welle ist jedoch von Bedeutung. Die Ausrichtung der Spule oder Antenne relativ zum Polarisationswinkel der EM-Welle spielt ebenfalls eine Rolle.

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