Elektrisches und magnetisches Feld der Dipolstrahlung
Die Richtung und Stärke des elektrischen bzw. magnetischen Feldes in der Nähe des Sendedipols kannst du in zwei getrennten Versuchen messen.
Messung des elektrischen Feldes
Du misst die Intensität des elektrischen Feldes in der Nähe des Dipols mit einem Empfangsdipol. Durch eine Diode und einen parallelgeschalteten Kondensator wird der hochfrequente Wechselstrom gleichrichtet und mit einem Milliamperemeter gemessen.
Messung des magnetischen Feldes
Man misst die Intensität des magnetischen Feldes in der Nähe des Dipols mit einer auf die Frequenz abgestimmte Leiterschleife. Durch eine Diode und einen parallelgeschalteten Kondensator wird der induzierte hochfrequente Wechselstrom gleichrichtet und mit einem Milliamperemeter gemessen.
Beobachtungen
1. Der elektrische Feldvektor ist in der Nähe des Dipols senkrecht zur Ausbreitungsrichtung und nahezu parallel zum Sendedipol.
2. Der magnetische Feldvektor in der Nähe des Dipols senkrecht zur Ausbreitungsrichtung und nahezu senkrecht zum Sendedipol.
Strahlungscharakteristik
Aufbau und Durchführung
Du tastest das Strahlungsfeld des Sendedipols mit dem Empfangsdipol in der skizzierten Weise ab und misst die Strahlungsintensität \(J\) (in mA) in Abhängigkeit vom Winkel \(\phi\) bei gleichbleibendem Abstand von etwa \(80\,\rm{cm}\).
Beobachtung
| Winkel \(\phi\) | 0° | 20° | 40° | 60° | 90° |
| Strahlungsintensität \(J\) (in mA) | 30 | 28 | 21 | 13 | 1 |
Aufgabe
Skizziere die Strahlungsintensität in einem Polardiagramm.
Polarisation bei der Dipolstrahlung
Aufbau und Durchführung
Du bringst zwischen Sender und Empfänger ein Drahtgitter, drehst das Gitter relativ zur Schwingungsebene und beobachtest die Signalstärke beim Empfänger.
Beobachtung
Drehst du das Gitter, so ist kein Empfang zu verzeichnen, wenn die Gitterstäbe parallel zur Schwingungsebene sind.
Der Empfang ist dagegen maximal (praktisch ungestört), wenn die Gitterstäbe senkrecht zur Schwingungsebene sind.
Ergebnis
Dipolsender senden polarisierte Strahlung (Strahlung nur einer Schwingungsrichtung).
Verschiebungsstrom
Aufbau und Durchführung
Legt man über den Sender ein längeres Kabel und verbindet es mit zwei Kondensatorplatten. Dann misst man im Bereich des Kondensators das magnetische Feld.
Beobachtung
Befindet sich die Empfangsspule senkrecht zum elektrischen Wechselfeld des Kondensators, so kann man ein magnetisches Feld messen. Nach außen hin verhält sich der Kondensator so, als ob in ihm ein elektrischer Wechselstrom fließen würde (Maxwellscher Verschiebungsstrom).
Ergebnis
Ein sich schnell änderndes elektrisches Feld baut ein hochfrequentes magnetisches Feld auf, das kreisförmig um den sich ändernden Elektrischen Feldvektor orientiert ist.