Warum können nur einige Teile des EM-Spektrums einen Hundenapf aus Metall passieren?

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Auf diesem Foto sehen Sie einen Teil der Schüssel, die ich auf den Kopf gestellt und auf verschiedene elektromagnetische Quellen gestellt habe, um festzustellen, ob die Wellen sie durchdringen können. Die Grafik im Hintergrund veranschaulicht meine Ergebnisse.

Bei den kürzeren Wellenlängen musste ich raten. Ich wusste, dass Ultraviolett blockiert werden würde, aber ich nahm an, dass Röntgen- und Gammastrahlen durch die Schüssel gehen könnten.

Mir scheint, dass Wellenlängen im Bereich von beispielsweise 100 nm bis 900 nm leichter von der Schüssel gestoppt werden. Obwohl ich eine Metallschüssel verwendet habe, denke ich, dass eine Plastik- oder Papierschüssel ähnliche Ergebnisse erzielen würde.

Meine Frage ist also: Warum werden die Wellen in der Mitte des Spektrums von der Schüssel gestoppt und nicht die an den Enden?

Hier sind einige der Gegenstände, die ich in meinem Experiment verwendet habe: eine TV-Fernbedienung, ein Bluetooth-Gerät, ein IPhone, unser Heim-WLAN, ein Mobilfunk-LTE, eine Sprinkler-Fernbedienung und ein Radio.

Alle Gegenstände auf meiner Liste konnten die Schüssel passieren, mit Ausnahme der TV-Fernbedienung, von der ich annehme, dass sie Infrarot war.

Radiowellen und Mikrowellen gehen NICHT durch einen Hundenapf, wenn dieser, wie es scheint, aus Aluminium oder einem anderen leitfähigen Material besteht.
Es tut. Das Handy funktioniert unter der Metallschale. Versuch es.
Streamen Sie Musik oder andere Töne aus einem WLAN-Netzwerk auf Ihr Telefon. Wickeln Sie das Telefon in eine Schicht Aluminiumfolie ein, und es funktioniert auch nach der Pufferzeit noch gut.
Ich habe die Demo heute Morgen in meiner Vorlesung gemacht – die gleiche, die ich jedes Jahr mache. Ein Mobiltelefon funktioniert nicht (es werden keine Anrufe entgegengenommen), wenn es in Aluminiumfolie eingewickelt ist. Dasselbe gilt für ein Radio, das in ein einzelnes Blatt Aluminiumfolie eingewickelt ist. Rechne nach.
Ich habe gerade dein Streaming-Experiment ausprobiert. Das Problem ist, dass ich finde, dass ein Lied vollständig abgespielt wird, selbst wenn ich das WLAN ausschalte. Habe es gerade noch einmal in meinem Büro mit einem Anruf versucht, und die Folie blockiert es gut.
@RobJeffries: Mein Eindruck ist, dass in der Frage des OP langwellige Strahlung die Schüssel nicht "durchdringt", aber aufgrund der Beugung um sie herum passieren könnte.
es geht unter der Schüssel vorbei ... Sie müssen die extreme Optimierung der Kanalkapazität realisieren, die in moderne Mobiltelefone eingebaut wird. Auch unter ungünstigen Bedingungen leisten sie viel.
@RobJeffries hat Recht, dass es nicht durch das Metall geht. Was wahrscheinlich passiert, ist, dass Sie keinen perfekten Faraday-Käfig geschaffen haben. (Wenn Sie ein Telefon auf eine Theke stellen und eine Metallschüssel darüber stellen, werden die EM-Wellen nicht gestoppt. Das liegt daran, dass die Metallschüssel die Wellen stoppen kann, die Theke jedoch nicht. Im Grunde erstellen Sie einfach eine abgeschirmte Halbkugel, was den Zweck des Experiments zunichte machen würde. Denken Sie daran: EM-Wellen können auch herum reflektiert werden. Ihr Experiment muss dies berücksichtigen.)
@RobJefferies, Die Musik wird immer noch ohne Probleme abgespielt, da Ihr Telefon den Song in einem Cache speichert. Auf diese Weise kann es Netzwerkverzögerungen vermeiden, indem es demjenigen, den Sie gerade hören, immer ein paar Songs voraus ist. (Zumindest für das Streamen von Musik.)
@CoilKid Ich weiß, was ein Cache ist. Ich habe in meinen Kommentaren oben auf den Fehler in diesem speziellen Experiment hingewiesen.
@RobJeffries: Ich habe dir nichts zugeschrieben, was du nicht geschrieben hast. Ich hatte nur den Eindruck, dass Sie an den "experimentellen Ergebnissen" des OP zweifelten und das OP auf den Ergebnissen bestand. Ich habe also versucht zu sagen, dass es keinen direkten Widerspruch zwischen Ihrer Aussage und den Ergebnissen des OP gibt.

Antworten (1)

Langwellige und kurzwellige Strahlung passieren aus unterschiedlichen Gründen: Langwellige gehen nicht wirklich durch, sondern krümmen sich aufgrund von Beugung um die Schüssel (oder werden von den Wänden reflektiert), da die Wellenlänge größer ist oder in der Größenordnung der Abmessungen liegt der Schale, und kurzwellige Strahlung tritt durch, da ihre Frequenz höher ist als die Plasmafrequenz des Metalls der Schale. Kunststoff und Papier können sehr unterschiedliche Ergebnisse liefern (z. B. im sichtbaren Bereich, wenn der Kunststoff transparent ist).

Ich habe dieser Antwort mein Kopfgeld zugesprochen, weil die Zeit abgelaufen war und es die einzige Antwort war. Der sichtbare Teil des Spektrums scheint am einfachsten zu stoppen, aber es ist mir immer noch nicht klar, warum.
@Lambda: wie ich in der Antwort sagte: weil das sichtbare Licht nicht direkt durch die Schüssel gehen kann (seine Frequenz ist niedriger als die Plasmafrequenz des Metalls der Schüssel) und es nicht durch Beugung umgehen kann (da seine Wellenlänge viel kleiner ist als die Abmessungen der Schüssel).
@Lambda: Sie haben gefragt: "Gibt es eine Formel, die erklärt, wie "beständig" eine elektromagnetische Welle ist?" Es ist schwierig, hier alle relevanten Formeln aufzuschreiben: Die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen ist ein komplexes Phänomen. Einige der Aspekte dieses Phänomens sind Plasmafrequenz, Beugung, Skin-Effekt. Vielleicht möchten Sie sie nachschlagen.
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