Elektromagnetische Wellen, Frequenz und Funk sicher verstehen

Elektromagnetische Wellen breiten sich als gekoppelte elektrische und magnetische Felder aus und benötigen kein materielles Medium. Frequenz, Wellenlänge und Ausbreitungsgeschwindigkeit hängen über c = f·λ zusammen.

Auf dieser Seite übst du elektromagnetisches Spektrum, Photonenergie, Funkübertragung, Modulation, Antennen, Radar, WLAN, Satellitenkommunikation und Strahlenschutz.

So löst du die Aufgaben

  1. Bestimme Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer oder Photonenergie.
  2. Ordne den Bereich des elektromagnetischen Spektrums zu.
  3. Unterscheide Trägerwelle, Modulation, Sender, Empfänger und Antenne.
  4. Prüfe Einheit, Größenordnung, Ausbreitungsmedium und Sicherheitsaspekte.

10. Test

Elektromagnetische Wellen und Funk online üben

Test 10 zu elektromagnetischen Wellen und Funk mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Nutze c = f·λ, T = 1/f und E = h·f. Ordne außerdem Spektrum, Modulation, Antennen und Strahlenschutz richtig zu.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Warum erwärmen Mikrowellen Speisen besonders gut mit Wasseranteil?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Das wechselnde elektrische Feld regt polare Wassermoleküle zu Bewegung an.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Molekülbewegung und ihre Wechselwirkung mit dem Feld führen zur Umwandlung elektromagnetischer Energie in Wärme.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Das wechselnde elektrische Feld regt polare Wassermoleküle zu Bewegung an. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Die Molekülbewegung und ihre Wechselwirkung mit dem Feld führen zur Umwandlung elektromagnetischer Energie in Wärme.

2. FrageMultiple Choice

Warum können elektromagnetische Wellen an Grenzflächen reflektiert oder gebrochen werden?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Ihre Ausbreitung hängt von den elektromagnetischen Eigenschaften des Mediums ab.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Ändern sich Ausbreitungsgeschwindigkeit und Wellenwiderstand an einer Grenzfläche, können Reflexion und Richtungsänderung auftreten.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Ihre Ausbreitung hängt von den elektromagnetischen Eigenschaften des Mediums ab. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Ändern sich Ausbreitungsgeschwindigkeit und Wellenwiderstand an einer Grenzfläche, können Reflexion und Richtungsänderung auftreten.

3. FrageMultiple Choice

Warum kann ein Laserstrahl über große Entfernungen stark gebündelt bleiben?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Er ist stark gerichtet und besitzt eine geringe Strahldivergenz.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Laserlicht ist meist kohärent und nahezu parallel; dadurch verteilt sich die Leistung weniger stark als bei einer punktförmigen Rundumquelle.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er ist stark gerichtet und besitzt eine geringe Strahldivergenz. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Laserlicht ist meist kohärent und nahezu parallel; dadurch verteilt sich die Leistung weniger stark als bei einer punktförmigen Rundumquelle.

4. FrageMultiple Choice

Welche Aussage zur Sicherheit bei intensiver elektromagnetischer Strahlung ist richtig?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Schutzabstand, Abschirmung, Aufenthaltszeit und Frequenzbereich müssen berücksichtigt werden.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Wirkung hängt unter anderem von Frequenz, Intensität, Expositionsdauer und Abstand ab; ionisierende Strahlung erfordert besondere Vorsicht.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Schutzabstand, Abschirmung, Aufenthaltszeit und Frequenzbereich müssen berücksichtigt werden. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Die Wirkung hängt unter anderem von Frequenz, Intensität, Expositionsdauer und Abstand ab; ionisierende Strahlung erfordert besondere Vorsicht.

5. FrageMultiple Choice

Was ist der wichtigste Unterschied zwischen ionisierender und nichtionisierender Strahlung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Ionisierende Strahlung besitzt pro Photon genügend Energie zur Ionisation von Atomen oder Molekülen.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Nichtionisierende Strahlung kann dennoch erwärmen oder andere Wirkungen haben, erreicht aber nicht dieselbe Photonenergie zur Ionisation.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Ionisierende Strahlung besitzt pro Photon genügend Energie zur Ionisation von Atomen oder Molekülen. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Nichtionisierende Strahlung kann dennoch erwärmen oder andere Wirkungen haben, erreicht aber nicht dieselbe Photonenergie zur Ionisation.

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Elektromagnetische Wellen und Funk FAQ

Welche Formel verbindet Frequenz und Wellenlänge?

Im Vakuum gilt c = f·λ. Mit c = 3·10⁸ m/s kann aus Frequenz oder Wellenlänge die jeweils andere Größe berechnet werden.

Welche Bereiche gehören zum elektromagnetischen Spektrum?

Dazu zählen Radiowellen, Mikrowellen, Infrarot, sichtbares Licht, Ultraviolett, Röntgen- und Gammastrahlung.

Wie funktioniert Funkübertragung?

Information wird auf eine Trägerwelle moduliert, über Antennen gesendet und im Empfänger wieder gefiltert und demoduliert.