Radiowelle

Radiowellen sind elektromagnetische Wellen, deren Wellenlänge zwischen 10 Zentimeter und 100 Kilometer in einem dementsprechenden Frequenzbereich von einigen Kilohertz (Längstwellen) bis etwa 3 Gigahertz liegt.

Beispiel technischer Nutzung von Radiowellen: ein niederfrequentes Nutzsignal (oben) wird auf eine Radiowelle amplituden-(Mitte) oder frequenzmoduliert (unten)

Hin zu kürzeren Wellenlängen schließt sich an diese der Radar- und Mikrowellen-Bereich an.Radiowellen können natürlichen oder technischen Ursprungs sein. Sie können ohne technische Hilfsmittel (Empfangsgerät) nicht nachgewiesen werden, da sie außerhalb des menschlichen Wahrnehmungsvermögens liegen.

Geschichte

Die Existenz von Radiowellen wurde aus theoretischen Überlegungen heraus von James Clerk Maxwell vorhergesagt. 1887 wurden sie von Heinrich Hertz experimentell nachgewiesen.

Die Begriffe Funkwellen und Rundfunk gehen darauf zurück, dass erste Übertragungsversuche mithilfe von Funkenentladung an Hochspannungserzeugern gemacht wurden.

Technische Radiowellen

Die technisch genutzten Frequenzen des elektromagnetischen Spektrums reichen von Längstwellen bis zur Terahertzstrahlung. Deren technische Verwendung ist in international vereinbarten Frequenzbändern geregelt.

Funk- bzw. Radiowellen werden für die leitungslose Übertragung von Sprache, Bildern und anderen Daten wie Zeitzeichen, für den Rundfunk, zur Ortung/Geländeabtastung (Radar) und Navigation (GPS, Funkpeilung) verwendet.

Die zu übertragende Information wird bei der Nachrichtenübertragung einer Trägerfrequenz durch Modulation aufgeprägt und von der Sendeantenne als Welle abgestrahlt. In der Empfangsantenne werden durch die Radiowellen gleichartige Hochfrequenzsignale induziert, aus denen nach vorhergehender Verstärkung die Information wieder demoduliert wird. Nur wegen der Möglichkeit, ähnliche Nachrichten unabhängig voneinander mit Sendern unterschiedlicher Trägerfrequenz zu übertragen, kann man aus der großen Auswahl von gleichzeitig abgestrahlten Rundfunk- und Fernsehprogrammen auswählen. Nach dem gleichen Grundprinzip ist es auch möglich, beim Telefon auf einem Draht einige hundert Telefonate oder beim Kabelfernsehen mehrere Programme gleichzeitig und ohne gegenseitige Störung zu übertragen. Die Selektion der gewünschten Frequenzen erfolgt durch Schwingkreise oder durch digitale Filterung (siehe auch Digitaler Signalprozessor, kurz DSP).

Radiowellen werden auch zur Erwärmung (Trocknung, Aushärtung, therapeutische Zwecke, Mikrowellenherd) verwendet, indem man die Wärme bei ihrer Absorption nutzt.

Terahertzstrahlung wird ähnlich wie Röntgenstrahlung zur „Durchleuchtung“ (Erkennung ansonsten unsichtbarer Strukturen im Inneren von Körpern) benutzt, ist jedoch auf nichtmetallische Körper beschränkt.

Vorkommen in der Natur

Den Radiowellen aus dem Weltraum widmet sich die Radioastronomie. Bekannt ist z. B. die Strahlung des freien Wasserstoffs in der Milchstraße bei einer Wellenlänge von 21 cm. Andere von der Radioastronomie untersuchte Frequenzen stammen von Riesensternen, von Pulsaren, von sogenannten aktiven Galaxien und Quasaren. Besonders wichtig für die Entwicklung der heutigen Vorstellung vom Weltall war die Entdeckung der Quasare und der kosmischen Hintergrundstrahlung. Als erstes wurde 1932 von Karl Guthe Jansky die Radiostrahlung der Milchstraße entdeckt. Die Störung deutscher Radargeräte führte zur Entdeckung einer starken Radioquelle im Sternbild Schwan. Inzwischen hat man Millionen solcher Quellen festgestellt, deren Strahlung von Materie niedriger Temperatur oder Strömen beschleunigter elektrisch geladener Elementarteilchen herrührt. Die Sonne und manche Planeten senden ebenfalls Radiowellen aus.

Blitze erzeugen starke Radiowellen, die man zu deren Ortung nutzen kann (atmosphärische Störungen).

Weblinks

 Commons: Radiowellen – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

Elektromagnetisches Spektrum

Gammastrahlung | Röntgenstrahlung | Ultraviolettstrahlung | Sichtbares Licht | Infrarotstrahlung | Terahertzstrahlung | Mikrowellen | Radiowellen

Radiowellen

Extremely Low Frequency | Längstwellen | Langwellen | Mittelwellen | Kurzwellen | Ultrakurzwellen | Dezimeterwellen | Zentimeterwellen | Millimeterwellen