Experimente mit Mikrowellen
Mit einem kostengünstigen Mikrowellen-Modul, etwas Elektronik und einem Arduino lassen sich Geschwindigkeitsmessungen an Objekten und Reflexions-Versuche mit verschiedenen Materialien durchführen.
Beim Wort Mikrowelle denken viele schnell an einen Mikrowellenofen. Mit einigen 100 W bis 1000 W Strahlungsleistung wären Experimente jedoch nicht ganz ungefährlich. Hier stellen wir eine Reihe einfacher Experimente zum Anfassen vor, um die Natur von Mikrowellen zu ergründen. Wir untersuchen das Ausbreitungsverhalten beim Durchstrahlen unterschiedlicher Materialien, das Reflexionsverhalten, die Frequenzverschiebung und Interferenzen bei Bewegungen.
Mikrowellen sind elektromagnetische Wellen, genauso wie auch Licht. Ihre Wellenlänge liegt im Bereich von 3 bis 300 Millimetern, womit sie den Frequenzbereich von 1 GHz bis 100 GHz abdecken. Zum Vergleich: Die Wellenlänge des sichtbaren Lichts ist mit 0,5 Mikrometern mehr als tausendmal kleiner. Neue Mobilfunkfrequenzen des LTE-Standards senden bei 1,8 GHz. Da nahezu alle Frequenzen belegt sind, weichen Satelliten für ihre Datenlinks zum Boden auf Frequenzen jenseits von 20 GHz aus.