Reflektion Elektromagnetische Welle

Nighel123 · Anmeldungsdatum: 14.04.2012 Beiträge: 126

Moin,

kann man anschaulich verstehen warum eine Elektromagentische Welle an einer Metalloberfläche reflektiert wird? Bei wikipedia steht das etwa 90% reflektiert wird, weil der "Extinktionskoeffizient" von Metall, also die Abschwächung der Welle in Metall, so hoch ist. Aber anschaulich stell ich mir das jetzt eher so vor, dass da mit der Welle ein E Feld ankommt und auf ganz viele Elektronen trifft, die dann ein bisschen entgegen des E-Feldes bewegt werden, und damit dann die Energie des E-Feldes verpufft ist. Oder betrachtet man diese Elektronen dann wieder als unendlich viele Dipole die dann wieder eine Welle zurücksenden?

Gruß Nickel

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Die gute Leitfähigkeit des Metalls bewirkt, dass innerhalb des Leiters kein E-Feld existieren kann: E=0 Dadurch muss die Grenzfläche automatisch ein Wellenknoten für E sein, was wiederum zu einer Reflexion Anlass gibt, genauso wie es bei einem eingespannten Seil der Fall ist. Ob das aber eine hinreichend "anschauliche" Erklärung für dich ist, weiß ich nicht...Mit deiner Idee des "Zurücksendens" aufgrund der Ladungstrennung in der Grenzfläche liegst du jedenfalls nicht daneben.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18108

Mikroskopisch betrachtet werden die freien Ladungsträger in Metallen zu Schwingungen angeregt wie in einer Antenne. Jeder einzelne schwingende Ladungsträger sendet dabei eine "Elementarwelle" aus. Diese überlagern sich dergestalt, dass eine vollständige Reflexion stattfindet.

Nighel123 · Anmeldungsdatum: 14.04.2012 Beiträge: 126

ok aber dann müsste ja genausoviel in das Metall "zurückgesendet" werden wie wieder raus zurückgesendet wird. Was führt nun dazu, dass weniger transmittiert wird?

Das es keine tangentiale E-Feld komponente an der Oberfläche von Leitern gibt ist ja eine Näherung, weil sich nach kurzer Zeit die Ladung so ausgerichtet hat, dass sie das E-Feld kompensiert.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

weil sich, wie TomS schon gesagt hat, die Elementarwellen symmetrisch zur Grenzfläche ausbreiten, während die einlaufende Welle vor und nach der Grenze gleiche Richtung hat. Dies führt zu einer Auslöschung innerhalb des Leiters, aber nicht außerhalb.

Nighel123 · Anmeldungsdatum: 14.04.2012 Beiträge: 126

ah nice! Und die Elektronen im Metall müssen zwangsweise eine zur (in der Zeichnung) x-Achse gespiegelte Welle erzeugen, denn ansonsten wäre ja immer ein E-Feld im Metall.

Danke Nickel