400 - Mikrowellen

Das Spektrum der elektromagnetischen Wellen umfaßt ein Gebiet von ca. 20 Größenordnungen. Beginnend bei den Radiowellen mit Frequenzen im kHz-Bereich und Wellenlängen über 100 km, gelangt man über die Mikrowellen, das infrarote, sichtbare und ultraviolette Licht schließlich zu den Röntgen- und Gammastrahlen mit Frequenzen von 10²² Hz und Wellenlängen bis 10^-14 m.

Im Praktikumsversuch werden die allgemeinen physikalischen Eigenschaften elektromagnetischer Wellen, u.a. 

• Polarisation,
• Reflexion,
• Brechung,
• Beugung,
• Interferenz

untersucht. Daß wir dazu Mikrowellen verwenden, ist durch die geeignete Wellenlänge (typisch Zentimeter) begründet. Da die Abmessungen der Experimentieranordnungen in der Größenordnung dieser Wellenlänge liegen, sind die Augbauten für uns "handhabbar" und die Effekte einfach beobachtbar. Die physikalischen Vorgänge lassen sich dadurch anschaulilch verfolgen.

Als Strahlungsquelle dient ein Reflexklystron (Leistung ca.1000mal geringer als im Mikrowellenherd). Den cm-Wellen ist eine Tonfrequenz von 1 kHz aufmoduliert, so daß Intensitätsänderungen (z.B. durch Absorption oder Interferenz) bereits qualitativ anhand der Lautstärke des Empfangssignals erkennbar sind. Für genauere Messungen wird ein Amperemeter verwendet.

Versuchsaufbau: