20 2Wir übertragen Informationen durch Strahlung Wie können Informationen kabellos übertragen werden? Anyana und Nazar spielen gemeinsam ein Spiel auf ihren Smartphones. „Wir sind heute wieder auf einer Wellenlänge!“, meint Anyana (Abb. 20.1). „Was meinst du damit?“, fragt Nazar. „Wir verstehen uns gut und spielen gerne die gleichen Spiele. Das ist eine Redensart.“ „Klingt nach Physik.“ Mit dieser Vermutung liegt Nazar richtig. Die Redewendung stammt aus der Kommunikation mit Funkgeräten. Ein Sender wandelt Schall in elektrische Signale um. Diese werden an einer Antenne in elektromagnetische Strahlung umgewandelt. Die Art der verwendeten Strahlung wird dabei mit ihrer Wellenlänge und Frequenz angegeben. Dabei gilt: Je größer die Wellenlänge ist, desto kleiner ist die Frequenz der Strahlung: Die Antenne des Empfängers nimmt die Strahlung des Senders auf und wandelt sie wieder in elektrische Signale und Schall um. Der Empfänger verwendet dabei die gleiche Wellenlänge und Frequenz des Senders. Verwendet zwei Walkie-Talkies (Handfunkgeräte) (Abb. 20.2). Probiert die Situation in Abb. 20.3 aus. Schreibt einen kurzen erklärenden Text zur Grafik. Einige Strahlungsarten werden durch die Atmosphäre oder andere Materie stark absorbiert. Strahlungen des Rundfunk-Bereichs und Teile des Mikro- Bereichs beeinflussen hauptsächlich die frei beweglichen Elektronen von Metallen. Sie eignen sich daher gut zur Übertragung von Informationen. Hörbare Frequenzen (Abb. 20.4, Abb. 20.5) Schließe ein Instrumentenkabel an einen Instrumenten-Verstärker. Halte ein Walkie-Talkie zum Kabel. Du hörst Töne. Der Stecker des Kabels wirkt als Empfänger-Antenne. Ändere immer nur eine Versuchsbedingung (zB Entfernung, Sendefrequenz). Beschreibe die Veränderung der Töne. Versuche, die ausgesendete Strahlung mit verschiedenen Materialien aufzuhalten. Protokolliere deine Versuchsreihe. 20.1 Sind wir auf „einer Wellenlänge“? Zeit Frequenz f: 4 Schwingungen pro s = 4 Hz Wellenlänge λ 1 s f = 2 Hz Zeit Wellenlänge λ 1 s Infobox: Die Wellenlänge λ („Lambda“) gibt den Abstand zwischen zwei Wellenbergen in m an. Die Frequenz f ist die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde in Hertz (Hz). 20.3 Auf gleicher Wellenlänge und Frequenz: Grafik zu Aufgabe A1. 20.2 Auf gleicher Wellenlänge und Frequenz: Walkie-Talkies A1 V1 A2 Informationen können durch zB Rundfunk-Strahlung (RF) oder Teile der Mikro-Strahlung (µ) übertragen werden. Der Sender gibt dabei elektromagnetische Strahlung mit einer bestimmten Wellenlänge ab. Eine Antenne im Empfänger kann diese aufnehmen. M 20.4 Hörbare Frequenzen: Du hörst Töne. 20.5 Hörbare Frequenzen: Versuche, die RF-Strahlung aufzuhalten. 20.6 RF-Strahlung dringt nicht gut durch die Betonwände des Kellers. Film v99uv3 Zusatzmaterial v9c73r Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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