20220531_emwelle_reflektiert_ladung
- Autor:
- Martin Rost
Reflexion einer elektromagnetischen Welle an einer Leiterfläche
In der Grundeinstellung ist nur die einlaufende Welle gezeigt.
Sie trifft von oben (in negativer z-Richtung) auf die x-y-Ebene.
E-Vektoren (rot) und B-Vektoren (blau) treten immer paarweise auf.
Sie sind orthogonal zueinander.
Schaut man in Ausbreitungsrichtung (nach unten), so ist der B-Vektor rechts vom E-Vektor.
Setze jetzt das Häkchen für die reflektierte Welle.
Sie läuft von unten nach oben.
Wieder sind die Vektoren orthogonal zueinander und B ist rechts von E (nur jetzt bei Blick nach oben)
Es fällt auf, dass die E-Vektoren an anderen Stellen konstruktiv interferieren als die B-Vektoren. Ihre Knoten und Bäuche sind jeweils versetzt.
Außerdem sind an der reflektierenden Fläche der einlaufende und der reflektierte E-Vektor einander entgegengesetzt.
Die Leiterfläche wirkt für das E als festes Ende.
Der einlaufende und der reflektierte B-Vektor zeigen dagegen in die gleiche Richtung.
Für das B wirkt die Leiterfläche als loses Ende.
Die Elektronen im Leiter sind ständig in Bewegung und verhindern so, dass das E-Feld eine Komponente parallel zur Oberfläche hat. Das bedeutet aber, dass dort ständig Strom fließt. Daher ist an der Leiteroberfläche ein B-Feld. Es ist parallel zur Leiterfläche und orthogonal zur Bewegung der Elektronen.
Mit dem Häkchen für Ladung kannst du ein bewegtes Elektron sichtbar machen.
Wenn es besonders schnell ist, dann ist das B-Feld maximal.
Die Richtungen passen zur Linke-Faust-Regel.
Wenn du das Häkchen für die überlagerte Welle setzt, siehst du, wie die stehende Welle oszilliert, wie sie räumlich und zeitlich versetzt sind, nämlich um eine Viertelperiode und eine Viertel-Wellenlänge.
Du kannst die Ansicht beliebig drehen.