Licht vs. Radiowellen
Energie ist einer der Hauptbestandteile des Universums. Es wird im gesamten physischen Universum konserviert, nie erschaffen oder zerstört, sondern von einer Form in eine andere umgewandelt. Menschliche Technologie basiert in erster Linie auf der Kenntnis von Methoden, um diese Formen zu manipulieren, um ein gewünschtes Ergebnis zu erzielen. In der Physik ist Energie neben Materie einer der zentralen Untersuchungsbegriffe. Elektromagnetische Strahlung wurde 1860 vom Physiker James Clarke Maxwell umfassend erklärt.
Elektromagnetische Strahlung kann als Transversalwelle betrachtet werden, bei der ein elektrisches Feld und ein magnetisches Feld senkrecht zueinander und zur Ausbreitungsrichtung schwingen. Die Energie der Welle liegt in den elektrischen und magnetischen Feldern und daher benötigen die elektromagnetischen Wellen kein Medium zur Ausbreitung. Im Vakuum breiten sich elektromagnetische Wellen mit Lichtgeschwindigkeit aus, was eine Konstante ist (2,9979 x 108 ms-1). Die Intensität/Stärke des elektrischen Felds und des magnetischen Felds haben ein konstantes Verhältnis und sie oszillieren in Phase. (d.h. die Spitzen und die Täler treten während der Ausbreitung gleichzeitig auf)
Die elektromagnetischen Wellen haben unterschiedliche Wellenlängen und Frequenzen. Je nach Frequenz unterscheiden sich die Eigenschaften dieser Wellen. Daher haben wir verschiedenen Frequenzbereichen unterschiedliche Namen gegeben. Licht und Radiowellen sind zwei Bereiche elektromagnetischer Strahlung mit unterschiedlichen Frequenzen. Wenn alle Wellen in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge aufgelistet sind, nennen wir es das elektromagnetische Spektrum.
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Bild - Quelle: Wikipedia
Lichtwellen
Licht ist die elektromagnetische Strahlung zwischen den Wellenlängen 380 nm bis 740 nm. Es ist der Bereich des Spektrums, für den unsere Augen empfindlich sind. Daher sehen Menschen Dinge mit dem sichtbaren Licht. Die Farbwahrnehmung des menschlichen Auges basiert auf der Frequenz/Wellenlänge des Lichts.
Mit zunehmender Frequenz (Abnahme der Wellenlänge) ändern sich die Farben von rot nach violett, wie im Diagramm dargestellt.
Quelle: Wikipedia
Der Bereich jenseits des violetten Lichts im EM-Spektrum ist als Ultraviolett (UV) bekannt. Der Bereich unterhalb des roten Bereichs ist als Infrarot bekannt, und in diesem Bereich tritt Wärmestrahlung auf.
Die Sonne gibt den größten Teil ihrer Energie als UV- und sichtbares Licht ab. Daher hat das auf der Erde entstandene Leben eine sehr enge Beziehung zum sichtbaren Licht als Energiequelle, Medium der visuellen Wahrnehmung und vielem mehr.
Radiowellen
Der Bereich des EM-Spektrums unterhalb des Infrarotbereichs wird als Radiobereich bezeichnet. Diese Region hat Wellenlängen von 1 mm bis 100 km (die entsprechenden Frequenzen reichen von 300 GHz bis 3 kHz). Diese Region ist weiter in mehrere Regionen unterteilt, wie in der folgenden Tabelle angegeben. Funkwellen werden im Wesentlichen für Kommunikations-, Scan- und Bildgebungsverfahren verwendet.
| Bandname | Abkürzung | ITU-Band | Frequenz und Wellenlänge in der Luft | Verwendung |
| Enorm niedrige Frequenz | TLF |
< 3 Hz 100.000 km |
Natürliches und künstliches elektromagnetisches Rauschen | |
| Extrem niedrige Frequenz | ELF | 3 |
3–30 Hz 100.000 km – 10.000 km |
Kommunikation mit U-Booten |
| Supertieffrequenz | SLF |
30–300 Hz 10.000 km – 1000 km |
Kommunikation mit U-Booten | |
| Ultratieffrequenz | ULF |
300–3000 Hz 1000 km – 100 km |
U-Boot-Kommunikation, Kommunikation in Minen | |
| Sehr niedrige Frequenz | VLF | 4 |
3–30 kHz 100 km – 10 km |
Navigation, Zeitzeichen, U-Boot-Kommunikation, drahtlose Herzfrequenzmesser, Geophysik |
| Niederfrequenz | LF | 5 |
30–300 kHz 10 km – 1 km |
Navigation, Zeitzeichen, AM-Langwellenrundfunk (Europa und Teile Asiens), RFID, Amateurfunk |
| Mittelfrequenz | MF | 6 |
300–3000 kHz 1 km – 100 m |
AM-Rundfunk, Amateurfunk, LVS |
| Hochfrequenz | HF | 7 |
3–30 MHz 100 m – 10 m |
Kurzwellenrundfunk, Bürgerfunk, Amateurfunk und Over-the-Horizon-Luftfahrtkommunikation, RFID, Over-the-Horizon-Radar, Automatic Link Establishment (ALE) / Near Vertical Incidence Skywave (NVIS) Funkkommunikation, See- und Mobilfunktelefonie |
| Sehr hohe Frequenz | UKW | 8 |
30–300 MHz 10 m – 1 m |
FM, Fernsehübertragungen und Boden-zu-Flugzeug- und Flugzeug-zu-Flugzeug-Kommunikation in Sichtverbindung. Land- und Seemobilfunk, Amateurfunk, Wetterfunk |
| Ultrahochfrequenz | UHF | 9 |
300–3000 MHz 1 m – 100 mm |
Fernsehsendungen, Mikrowellenöfen, Mikrowellengeräte/-kommunikation, Radioastronomie, Mobiltelefone, WLAN, Bluetooth, ZigBee, GPS und Funkgeräte wie Land Mobile, FRS- und GMRS-Funkgeräte, Amateurfunk |
| Superhochfrequenz | SHF | 10 |
3–30 GHz 100 mm – 10 mm |
Radioastronomie, Mikrowellengeräte/Kommunikation, Wireless LAN, modernste Radargeräte, Fernmeldesatelliten, Satellitenfernsehen, DBS, Amateurfunk |
| Extrem hohe Frequenz | EHF | 11 |
30–300 GHz 10 mm – 1 mm |
Radioastronomie, Hochfrequenz-Mikrowellen-Funkrelais, Mikrowellen-Fernerkundung, Amateurfunk, gerichtete Energiewaffe, Millimeterwellen-Scanner |
| Terahertz oder enorm hohe Frequenz | THz oder THF | 12 | 300–3.000 GHz1 mm – 100 μm | Terahertz-Bildgebung – ein potenzieller Ersatz für Röntgenstrahlen in einigen medizinischen Anwendungen, ultraschnelle Molekulardynamik, Physik der kondensierten Materie, Terahertz-Zeitbereichsspektroskopie, Terahertz-Computing/Kommunikation, Sub-mm-Fernerkundung, Amateurfunk |
[Quelle:
Was ist der Unterschied zwischen Lichtwelle und Radiowelle?
• Radiowellen und Licht sind beides elektromagnetische Strahlungen.
• Licht wird von einer relativ höheren Energiequelle/Übergangsquelle emittiert als die Radiowellen.
• Licht hat höhere Frequenzen als Radiowellen und kürzere Wellenlängen.
• Sowohl Licht- als auch Radiowellen zeigen übliche Eigenschaften von Wellen, wie Reflexion, Brechung und so weiter. Das Verh alten jeder Eigenschaft hängt jedoch von der Wellenlänge/Frequenz der Welle ab.
• Licht ist ein schmales Frequenzband im EM-Spektrum, während Radio einen großen Teil des EM-Spektrums einnimmt, das basierend auf den Frequenzen weiter in verschiedene Regionen unterteilt ist.
