Ich verstehe, dass zum möglichst schnellen Verständnis aller Aspekte der elektromagnetischen Strahlung in einigen Fällen die Photonendarstellung und in anderen die makroskopische elektromagnetische Wellendarstellung verwendet werden sollte. Um meiner Frage voranzugehen, möchte ich sagen, dass ich in Physik ziemlich gut ausgebildet bin und einen Bachelor-Abschluss in diesem Fach habe, also ist dies nur aus Neugier getrieben.
Abgesehen davon bin ich neugierig, wie eine einfache Dipolantenne EM-Strahlung auf der Ebene von Photonen erzeugt. Lassen Sie mich noch einmal betonen, dass ich weiß, dass dies nicht der optimale Weg ist, um Dipolantennen zu verstehen, ich bin nur neugierig.
Angenommen, Sie haben eine Wechselspannungsquelle an Ihre Dipolantenne angeschlossen. Da der erste Teil des Wechselstromsignals beginnt, die Elektronen in eine Richtung zu beschleunigen, nehme ich an, dass bereits Photonen erzeugt werden? Wenn man bedenkt, dass dies eine sich ständig ändernde Beschleunigung ist (das Signal ist eine Sinuswelle, ebenso wie die Beschleunigung der Ladung), scheinen die Photonen viele verschiedene Frequenzen zu haben. Und genau das gleiche Szenario steht für die Beschleunigung von Elektronen in die andere Richtung der Antenne. Sind also die EM-Wellen, die auf diese Weise erzeugt werden, wenn eine makroskopische Antenne mit einem Wechselspannungssignal gespeist wird, wirklich nur eine Vielzahl von Photonenfrequenzen, die die Frequenz des Wechselspannungssignals nachahmen, indem sie nur in der entsprechenden Folge auf der Empfangsantenne landen?
Es scheint, dass die Photonen viele verschiedene Frequenzen haben werden. Und genau das gleiche Szenario steht für die Beschleunigung von Elektronen in die andere Richtung der Antenne.
Genau so funktioniert eine Antenne. Der Antennengenerator wird benötigt:
Die Information wird beispielsweise durch Frequenzmodulation oder Amplitudenmodulation eingeprägt.
Sind also die EM-Wellen, die auf diese Weise erzeugt werden, wenn eine makroskopische Antenne mit einem Wechselspannungssignal gespeist wird, wirklich nur eine Vielzahl von Photonenfrequenzen, die die Frequenz des Wechselspannungssignals nachahmen, indem sie nur in der entsprechenden Folge auf der Empfangsantenne landen?
Genau so funktioniert der Empfänger. Eine winzige Menge an Photonen (im Verhältnis zur emittierten Menge an Photonen) trifft auf den Empfänger, aber wiederum mit der Frequenz des Wellenträgers. Und eine Menge anderer EM-Strahlung trifft auch auf den Stab.
Ein Filter muss die von den Photonen der Wellenträgerfrequenz beschleunigten Elektronen durchlassen und nach der Frequenz- oder Amplitudenmodulation die Information extrahieren.
Um dies zu verstehen, muss man den methodischen Unterschied zwischen EM-Strahlung (von IR/Mikrowellen, sichtbarem Licht, UV-, Röntgen- bis Gammastrahlen) und Radiowellen klar erkennen. Die ersten sind in den meisten Fällen thermische Strahlungen, die letzten sind modulierte Wellen mit Photonen von IR- bis Röntgenstrahlung. Abhängig von der Leistung kann die Antenne warm oder heiß werden und es kann gefährlich sein, sich in der Nähe einer Sendeantenne aufzuhalten.
anna v
Holger Fiedler