Kann eine Radiowelle im Weltall schwächer werden oder wird die unendlich weit "fliegen"?
Ich hörte, dass es Versuche gab, wo ein Wissenschaftler eine Radiowelle in den All ausgesendet hatte, weil so nach außerirdischem Leben gesucht wird. Angenommen es gibt ein außerirdisches Leben, kann die Radiowelle es auch irgendwann Mal erreichen, wenn es in einer anderen Galaxis lebt? Oder wird die Welle relativ zur Entfernung schwächer?
3 Antworten
Jede Radiowelle ist Summe von Photonen, und jedes Photon breitet sich als Kugelwelle um den Ort seines Entstehens herum aus, so dass der Radius dieser "Kugel" sich mit Lichtgeschwindigkeit vergrößert — im Prinzip unendlich weit.
Aber halt nur im Prinzip. Es kann nämlich vorkommen, dass ein solches Photon urplötzlich aufhört zu existieren, indem es all seine Energie schlagartig an ein Elektron in einem Atom abgibt, mit des das Photon kollidiert. Deswegen wird die Zahl der Photonen, aus denen ein Radiosignal (als Wellenpaket) besteht, eben doch ständig kleiner und das Signal als Ganzes schwächer zu empfangen.
Die Energie eines einzelnen Photons aber ist gegeben durch seine Frequenz. Sie ändert sich nicht (bzw. schrumpft nur ganz unwesentlich der Expansion des Raumes wegen).
Die Energie der Radiowelle verringert sich mit dem Abstand im Quadrat, weil die Energie über ein immer grösseres Gebiet verteilt ist. Das heisst, die Amplitude der Welle verringert sich proportional zum Abstand.
Die Energie einer Welle ist sehr wohl von der Amplitude der Welle abhängig. Dein Satz stammt wohl vom Experiment zum photoelektrischen Effekt. Hier ist es so, dass es nur auf die Frequenz des Lichtes ankommt, ob Elektronen aus dem Metall geschlagen werden. Wenn die Frequenz so ist, dass Elektronen aus dem Metall geschlagen werden, entscheidet die Amplitude des Lichts, wie viele Elektronen nun herausgeschlagen werden.
Wenn du ein einzelenes Photon aussendest als Radiowelle, dann gilt die Energie des Photons mit h*v, diese nimmt dann nicht ab
Dann nimmt die Wahrscheinlichkeit ab, dieses Photon anzutreffen und zwar genau so, wie ich es beschrieben habe. Ausserdem ist das Teilchenbild ungeeignet, Radiowellen zu beschreiben. Bei Radiowellen ist ja gerade der Wellenaspekt entscheidend.
Radiosignale kann man auch "bündeln". Ähnlich wie das Licht einer Taschenlampe.
Dann wird es nicht schwächer mit der Entfernung.
Allerdings sinkt dafür mit zunehmender Entfernung die Wahrscheinlichkeit, daß man mit dem Radiosignal was "trifft".
Ich dachte die Radiowellen wären wie Photonen, massenlos, wie verliert etwas was massenlos ist, an Energie?
Die Energie ist aber nicht abhängig von ihrer Amplitude, sondern nur von der Frequenz