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kingcools
Anmeldungsdatum: 16.01.2011
Beiträge: 700
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 kingcools Verfasst am: 03. Nov 2012 18:41 Titel: Hertz'scher Dipol bzw. Fragen zum EM-Feld |
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Hallloo, ich hab einige Fragen bzw Unklarheiten und da dachte ich mir, ich diskutier mal mit euch, das ist ja meistens sehr erhellend 
Kurz ein Text zu dem Ich meine erste Frage habe(ignoriert mein gekritzel):
 http://up.picr.de/12378748yd.jpg
Die Herleitung der Formel fürs B-Feld ist mir klar, nur die Argumentation bzw Veranschaulichung der Vorgänge anhand der Maxwellgleichungen nicht:
in der rechten Spalte wird argumentiert, dass durch die zeitliche Änderung(Vorraussatzung war, dass die räumliche Ausbreitungsgeschwindigkeit >> Änderung via Frequenz) des B-Feldes ein E-Feld erzeugt wird, welches dann einen Verschiebestrom bzw. eine Verschiebestromdichte erzeugt die widerum ein B-Feld erzeugt.
Jetzt ist meine leichte Irritation:
Wenn man das ganze so interpretiert, wieso hört man dann einfach an dem Punkt auf und sagt nicht: Dieses neue B-Feld tut jetzt wieder genau das selbe wie zuvor, d.h. dessen zeitliche Änderung erzeugt ein weiteres E-Feld, dass einen weiteren Verschiebestrom erzeugt usw.
?!
Zweite Frage:
Beschleunigte Ladung strahlt Energie ab.(Über EM-Wellen).
Dies bedeutet doch, dass ein ganz gewöhnlicher Stromkreis(nehmen wir mal einfach eine SPannungsquelle und einen Widerstand) permanent Energie abstrahlt, denn es wurde erklärt(einige Kapitel zuvor), dass eine Spannungsquelle ein E-Feld im Leiter erzeugt welches für kurze Zeit die Elektronen beschleunigt(bis sie mit dem Gitter kollidieren).
Sehe ich da was falsch?
Dritte Frage:
http://up.picr.de/12378895he.jpg
Zum Hohlleiter:
Verstehe ich das richtig, dass die Reflektion der Welle sich mit einem Teil der ursprünglichen Welle(der ohne Reflektion weiter gewandert ist) überlagert?
Und was genau darf ich mir eigentlich unter Phasen bzw. Gruppengeschwindigkeit vorstellen?
Als Phase einer (EM-)Welle habe ich Orte die bei gleicher Zeit bzw. festgehaltener Zeit ein gleiches E-Feld aufweisen.(Ebenen senkrecht auf k).
Bzw. was ist denn dabei mit "Gruppe" gemeint?
Ferner:
Der Wellenvektor k definiert ja die Ausbreitungsgeschwindigkeit.
Der macht nur Sinn, wenn man von ebenen Wellen spricht, richtig? Denn z.B. bei Kugelwellen kann man ja nicht von Ausbreitungsrichtung sprechen wenn die sich gleichmäßig in jede Richtung ausbreiten?
Soooo, sind ein paar Fragen zusammengekommen ist halt die Ansammlung vieler "unguter" Gefühle bezogen auf manche Sachen die ich in den letzten Tagen so gelesen bzw durchgearbeitet habe.
Vielen Dank für jeden Hilfe
edit:
Nachtrag:
Habe soeben gelesen, dass sich die Größen Gruppen- und Phasengeschwindigkeit nur auf Wellenpakete bezieht.
Wie sind die denn streng genommen definiert? Denn nach Wikipedia
"Ein Wellenpaket oder Wellengruppe ist ein räumlich und zeitlich begrenztes System von Wellen."
Ist also tatsächlich alles gemeint, was nicht unendlich lang "abgestrahlt" worden ist? Denn dann ist es ja räumlich und zeitlich begrenzt |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 04. Nov 2012 03:12 Titel: Re: Hertz'scher Dipol bzw. Fragen zum EM-Feld |
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Zur ersten Frage:
| kingcools hat Folgendes geschrieben: |
Die Herleitung der Formel fürs B-Feld ist mir klar, nur die Argumentation bzw Veranschaulichung der Vorgänge anhand der Maxwellgleichungen nicht:
in der rechten Spalte wird argumentiert, dass durch die zeitliche Änderung(Vorraussatzung war, dass die räumliche Ausbreitungsgeschwindigkeit >> Änderung via Frequenz) des B-Feldes ein E-Feld erzeugt wird, welches dann einen Verschiebestrom bzw. eine Verschiebestromdichte erzeugt die widerum ein B-Feld erzeugt.
Jetzt ist meine leichte Irritation:
Wenn man das ganze so interpretiert, wieso hört man dann einfach an dem Punkt auf und sagt nicht: Dieses neue B-Feld tut jetzt wieder genau das selbe wie zuvor, d.h. dessen zeitliche Änderung erzeugt ein weiteres E-Feld, dass einen weiteren Verschiebestrom erzeugt usw.
?! |
Es waere wohl besser gewesen zu schreiben der *Strom* erzeugt ein sich aenderndes B-Feld
-> daraus folgt E-Feld
-> daraus zusaetzlicher Teil zum B-Feld.
Und dann ist die Ueberlagerung dieser beiden Komponenten das komplette B-Feld, welches die Maxwell-Gleichung löst (und nur darauf kommt es ja im Endeffekt an).
Im Endeffekt ist es aber nur eine *Veranschaulichung*, wieso man dieses Ergebnis kriegt, wenn man die Maxwellgleichungen wirklich löst. Ich wuerd mich also nicht zu sehr dran festbeissen. Im Zweifelsfall gilt: Gleichung explizit Loesen ist "richtiger" als Veranschaulichen (was man trotzdem immer tun sollte). |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 04. Nov 2012 03:38 Titel: Re: Hertz'scher Dipol bzw. Fragen zum EM-Feld |
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Zur zweiten Frage:
| kingcools hat Folgendes geschrieben: |
Beschleunigte Ladung strahlt Energie ab.(Über EM-Wellen).
Dies bedeutet doch, dass ein ganz gewöhnlicher Stromkreis(nehmen wir mal einfach eine SPannungsquelle und einen Widerstand) permanent Energie abstrahlt, denn es wurde erklärt(einige Kapitel zuvor), dass eine Spannungsquelle ein E-Feld im Leiter erzeugt welches für kurze Zeit die Elektronen beschleunigt(bis sie mit dem Gitter kollidieren).
Sehe ich da was falsch?
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Kurze Antwort: Das Bild dass Elektronen durch den Leiter fliessen ist oft hilfreich. Hier eher hinderlich, da es klassisch ist, genauso wie die Abstrahlung der Energie durch EM-Strahlung. Elektronen in einem Leiter sind aber in Wirklichkeit alles andere als klassisch und man braucht die QM.
Lange Antwort (in kurzer Form): Viel, viel QM und Festkörperphysik... |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 04. Nov 2012 03:43 Titel: Re: Hertz'scher Dipol bzw. Fragen zum EM-Feld |
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Dritte Frage:
| kingcools hat Folgendes geschrieben: |
Zum Hohlleiter:
Verstehe ich das richtig, dass die Reflektion der Welle sich mit einem Teil der ursprünglichen Welle(der ohne Reflektion weiter gewandert ist) überlagert?
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Ja. Im wesentlichen wird da nur veranschaulicht, wieso man sich keine Gedanken darueber machen muss, wenn die Welle nicht exakt in z-Richtung verlaufen wuerde (so faengt man "normalerweise" an wenn man Wellen im Hohlleiter betrachtet). |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 04. Nov 2012 04:03 Titel: Re: Hertz'scher Dipol bzw. Fragen zum EM-Feld |
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Zum Rest:
| kingcools hat Folgendes geschrieben: |
Und was genau darf ich mir eigentlich unter Phasen bzw. Gruppengeschwindigkeit vorstellen?
...
Habe soeben gelesen, dass sich die Größen Gruppen- und Phasengeschwindigkeit nur auf Wellenpakete bezieht.
Wie sind die denn streng genommen definiert? Denn nach Wikipedia
"Ein Wellenpaket oder Wellengruppe ist ein räumlich und zeitlich begrenztes System von Wellen."
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Phasengeschindigkeit = Geschwindigkeit mit der sich Flaechen konstanter Phase ( k*x-w*t ) fortbewegen.
Gruppengeschwindigkeit ~ Geschwindigkeit mit der sich die Einhuellende eines Wellenpackets fortbewegt.
Beide Geschwindigkeiten sind fuer jede Welle definiert.
Wellenpacket = Ueberlagerung von Wellen, die im "gut lokalisiert" ist.
Ich empfehle die englische(!) Wikiseiten fuer diese Begriffe.
http://en.wikipedia.org/wiki/Phase_velocity
http://en.wikipedia.org/wiki/Group_velocity
http://en.wikipedia.org/wiki/Wave_packet
| Zitat: |
Ferner:
Der Wellenvektor k definiert ja die Ausbreitungsgeschwindigkeit.
Der macht nur Sinn, wenn man von ebenen Wellen spricht, richtig? Denn z.B. bei Kugelwellen kann man ja nicht von Ausbreitungsrichtung sprechen wenn die sich gleichmäßig in jede Richtung ausbreiten?
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Nein. Bei Kugelwellen ist der Wellenvektor nur nicht mehr konstant in einer Richtung:  |
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kingcools
Anmeldungsdatum: 16.01.2011
Beiträge: 700
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| kingcools Verfasst am: 04. Nov 2012 13:41 Titel: |
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Vielen Dank ich denk mal über die antworten nach und falls es noch fragen gibt melde ich mich bald! |
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