Durchdringungsvermögen elektromagnetischer Wellen?
Elektromagnetische Wellen unterscheiden sich in ihrer Frequenz und somit in ihrer Energie. Ich frage mich, wie die Frequenz mit dem Durchdringungsvermögen (durch Materie) zusammenhängt. Gibt es da überhaupt einen Zusammenhang?
Ich habe folgendes im Internet gelesen:
Je höher die Frequenz, desto weniger tief dringt das Feld in unseren Körper ein.
Ich bin allerdings davon ausgegangen, dass es genau andersherum ist. Schließlich haben elektromagnetische Wellen mit einer hohen Frequenz doch auch genug Energie, um einen Körper zu durchdringen. Andersherum sollten Wellen mit niedriger Frequenz doch durch die Materie absorbiert werden... Ich hoffe, ihr könnt mir helfen und sagen, wo der Fehler liegt.
Danke im Voraus
4 Antworten
genug Energie, um einen Körper zu durchdringen
das sind keine Pistolenkugeln, sondern Wellen, die je nach Länge bestimmte Strukturen sehen können oder nicht. Die sie nicht sehen, mit denen wechselwirken sie nicht.
Das Durchdringungsvermögen elektromagnetischer Wellen ist nicht gleichmäßig zunehmend oder abnehmend.
Es gibt mehrere unterschiedliche Gebiete.
Niedrige Frequenzen unerhalb Radiowellen durchdringen die meisten nichtleitenden Stoffe.
Höher fréquente ab UKW werden vom menschlichen Körper abgeschirmt, aber nicht durch Glas.
Bei sichtbarem Licht gibt es Glas, das durchlässig ist und viele anderen Stoffe, die undurchsichtig sind. Wässrige Salzlösungen bleiben durchsichtig, auch wenn sie leitfähig sind.
Röntgenstrahlen werden durch Metalle stark absorbiert, Knochen absorbieren nur teilweise.
Das Verhalten ist in allen Wellenbereichen sehr unterschiedlich.
Die elektromagnetischen Wellen haben ein Frequenzspektrum, das über mindestens zwanzig Zehnerpotenzen geht. Da gibt es immer wieder Bereiche, die von bestimmten Anteilen des Körpers absorbiert werden. Was nicht absorbiert wird kann gebeugt oder gebrochen werden, wenn Wellenlänge und Körpermaß ähnlich sind.
Lies am besten mal den Artikel "Elektromagnetische Wellen" in der Wikipedia, um Wellenlängen/frequenz/bereiche (und damit die Frage) einzugrenzen.
Die Aussage dass höhere Frequenzen weniger tief eindringen gilt eigentlich nur im Bereich von Radiowellen.
Der Grund dahinter ist der sogenannte Skineffekt. Irgendwann sind aber die Elektronen im Material bzw die Ionen im Körper zu langsam und das Feld wird nicht mehr abgeschirmt.
Bei Metallen nennt man diese Frequenz Plasmafrequenz, ab dieser sind dann die Elektronen auch hier zu langsam um dem Feld zu folgen, aus diesem Grund durchdringen Gammastrahlen eigentlich sogut wie alles.
Zusätzlich zu der oben genannten Generellen Regel mit dem Skineffekt kann es aber durch Resonanzen zB Dipolresonsanz usw auch zu Absorptionen kommen welche nicht durch den Skineffekt erklärbar sind. Die treten dann auch in Nichtleitern zB in Luft auf. CO2 hat zB so ein Absorptionsmaximum im IR Bereich.