Ausbreitungsmedium: Unterschied zwischen den Versionen

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In der Wellenlehre ist ein Medium etwas, das zur Ausbreitung von [[Welle]]n fähig ist. In einem [[Elektrischer Stromkreis|elektrischen Stromkreis]] ist ein Medium etwas, das bewegliche [[Ladungsträger (Physik)|Ladungsträger]] besitzt, somit zum Transport [[Elektrische Ladung|elektrischer Ladung]] fähig ist.<ref>''IEV'' Eintrag 121-12-02.</ref>
In der Wellenlehre ist ein Medium etwas, das zur Ausbreitung von [[Welle]]n fähig ist. In einem [[Elektrischer Stromkreis|elektrischen Stromkreis]] ist ein Medium etwas, das bewegliche [[Ladungsträger (Physik)|Ladungsträger]] besitzt, somit zum Transport [[Elektrische Ladung|elektrischer Ladung]] fähig ist.<ref>''IEV'' Eintrag 121-12-02.</ref>


Während [[Schall]]wellen zur Ausbreitung eine [[Substanz #Naturwissenschaften |Substanz]] benötigen, können sich [[elektromagnetische Welle]]n (z.&nbsp;B. [[Licht]]) im [[Vakuum]] ausbreiten. Einen in früheren Zeiten vermuteten [[Äther (Physik)|Äther]] als materiellen Träger gibt es nicht.  
Während [[Schall]]wellen zur Ausbreitung eine [[Substanz #Naturwissenschaften|Substanz]] benötigen, können sich [[elektromagnetische Welle]]n (z.&nbsp;B. [[Licht]]) im [[Vakuum]] ausbreiten. Einen in früheren Zeiten vermuteten [[Äther (Physik)|Äther]] als materiellen Träger gibt es nicht.  


In der Technik werden auch Körper als Ausbreitungsmedium bezeichnet, die durch ihr Material und ihre Form die gebündelte Ausbreitung von Wellen ermöglichen.<ref>Ulrich Freyer: ''Medientechnik: Basiswissen Nachrichtentechnik, Begriffe, Funktionen, Anwendungen''. Hanser, 2013, Kap. 8.</ref>
In der Technik werden auch Körper als Ausbreitungsmedium bezeichnet, die durch ihr Material und ihre Form die gebündelte Ausbreitung von Wellen ermöglichen.<ref>Ulrich Freyer: ''Medientechnik: Basiswissen Nachrichtentechnik, Begriffe, Funktionen, Anwendungen''. Hanser, 2013, Kap. 8.</ref>


== Elektromagnetische Wellen, Optik ==
== Elektromagnetische Wellen, Optik ==
Eine elektromagnetische Welle breitet sich in einem Medium mit einer [[Signalgeschwindigkeit]] aus, die stets kleiner ist als die [[Lichtgeschwindigkeit|Vakuumlichtgeschwindigkeit]]. Jedes Medium bewirkt eine (wellenlängenabhängige) [[Extinktion (Optik)|Abschwächung]] des Lichts. Kennzeichnend für die Übertragungseigenschaften des Mediums ist die [[Permittivität]]. Bei [[Wellenleiter]]n wie [[Koaxialkabel]]n, [[Hohlleiter]]n oder [[Lichtwellenleiter]]n spielen weitere Parameter eine Rolle, beispielsweise Durchmesser und [[Abschlusswiderstand]]. Je nach [[Wellenlänge]] gehört die Beschreibung der Ausbreitung zur [[Optik]] oder zur [[Leitungstheorie]] der Elektrotechnik.
Eine elektromagnetische Welle breitet sich in einem Medium mit einer Geschwindigkeit aus, die stets kleiner ist als die [[Lichtgeschwindigkeit|Vakuumlichtgeschwindigkeit]]. Jedes reale Medium bewirkt eine (wellenlängenabhängige) [[Extinktion (Optik)|Abschwächung]] des Lichts. Kennzeichnend für die Übertragungseigenschaften des Mediums ist die [[Permittivität]] und die [[Magnetische Permeabilität]]. Beide Eigenschaften sind ebenfalls wellenlängenabhängig.
 
Bei [[Wellenleiter]]n wie [[Koaxialkabel]]n, [[Hohlleiter]]n oder [[Lichtwellenleiter]]n spielen weitere Parameter eine Rolle, beispielsweise Durchmesser und [[Abschlusswiderstand]].
 
Je nach [[Wellenlänge]] und Dimensionen des Mediums wird die Ausbreitung mit der [[Quantenphysik]], der [[Optik]], der [[Leitungstheorie]] oder der Elektrotechnik beschrieben.


== Schallwellen, Akustik ==
== Schallwellen, Akustik ==
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== Elektrischer Strom ==
== Elektrischer Strom ==
Der [[Elektrischer Strom|elektrische Strom]] wird vorzugsweise in einem [[Elektrischer Leiter|Leiter]] gebündelt; die Ladungsträger können sich aber auch ungebündelt in Flüssigkeiten, Gasen, [[Plasma (Physik)|Plasmen]] oder als [[Elektron#Freie Elektronen|freie Elektronen]] oder [[Ion]]en im Vakuum ausbreiten.
Der [[Elektrischer Strom|elektrische Strom]] wird meist durch sich bewegende Elektronen gebildet und in einem [[Elektrischer Leiter|elektrischen Leiter]] geführt. Ladungsträger (d.&nbsp;h. jegliche geladene Teilchen) können sich jedoch auch in Flüssigkeiten, Gasen, [[Plasma (Physik)|Plasmen]] oder im Vakuum bewegen.


== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==

Aktuelle Version vom 21. März 2021, 19:23 Uhr

Das Ausbreitungsmedium oder kurz Medium bezeichnet in Physik und Technik einen Träger für die Ausbreitung eines Signals oder einer physikalischen Erscheinung.[1][2]

In der Wellenlehre ist ein Medium etwas, das zur Ausbreitung von Wellen fähig ist. In einem elektrischen Stromkreis ist ein Medium etwas, das bewegliche Ladungsträger besitzt, somit zum Transport elektrischer Ladung fähig ist.[3]

Während Schallwellen zur Ausbreitung eine Substanz benötigen, können sich elektromagnetische Wellen (z. B. Licht) im Vakuum ausbreiten. Einen in früheren Zeiten vermuteten Äther als materiellen Träger gibt es nicht.

In der Technik werden auch Körper als Ausbreitungsmedium bezeichnet, die durch ihr Material und ihre Form die gebündelte Ausbreitung von Wellen ermöglichen.[4]

Elektromagnetische Wellen, Optik

Eine elektromagnetische Welle breitet sich in einem Medium mit einer Geschwindigkeit aus, die stets kleiner ist als die Vakuumlichtgeschwindigkeit. Jedes reale Medium bewirkt eine (wellenlängenabhängige) Abschwächung des Lichts. Kennzeichnend für die Übertragungseigenschaften des Mediums ist die Permittivität und die Magnetische Permeabilität. Beide Eigenschaften sind ebenfalls wellenlängenabhängig.

Bei Wellenleitern wie Koaxialkabeln, Hohlleitern oder Lichtwellenleitern spielen weitere Parameter eine Rolle, beispielsweise Durchmesser und Abschlusswiderstand.

Je nach Wellenlänge und Dimensionen des Mediums wird die Ausbreitung mit der Quantenphysik, der Optik, der Leitungstheorie oder der Elektrotechnik beschrieben.

Schallwellen, Akustik

Schallwellen können sich in verschiedenartigen Medien ausbreiten, nämlich in Fluiden (z. B. Luft, Wasser), oder in Festkörpern (z. B. Stahl). Man unterscheidet dementsprechend Fluidschall (also z. B. Luftschall oder Wasserschall) und Körperschall.

Elektrischer Strom

Der elektrische Strom wird meist durch sich bewegende Elektronen gebildet und in einem elektrischen Leiter geführt. Ladungsträger (d. h. jegliche geladene Teilchen) können sich jedoch auch in Flüssigkeiten, Gasen, Plasmen oder im Vakuum bewegen.

Einzelnachweise

  1. IEC 60050, siehe DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE: Internationales Elektrotechnisches Wörterbuch – IEV Eintrag 704-02-01.
  2. IEV Eintrag 701-01-02.
  3. IEV Eintrag 121-12-02.
  4. Ulrich Freyer: Medientechnik: Basiswissen Nachrichtentechnik, Begriffe, Funktionen, Anwendungen. Hanser, 2013, Kap. 8.