Eine kleine Einführung

In der Artikelserie „LICHT ins rechte Licht gerückt“ haben wir den Versuch unternommen, Strahlung etwas zu veranschaulichen, begreiflicher zu machen. Das Besondere an Licht – diese Strahlung sieht man. Wenn wir die übrige Strahlung visualisieren wollten, insbesondere die Strahlungsdichte in Ballungsräumen, würden wir unter Umständen nichts mehr sehen. In der folgenden Artikelserie wollen wir beschreiben, wie Strahlung entsteht und wie der Empfänger sich ausgerechnet die Strahlung aussucht, die für ihn bestimmt ist – oder sucht sich die Strahlung den Empfänger? Und was ist dafür verantwortlich, dass manche Strahlung durch ein Material hindurchgeht und andere Strahlung von genau diesem reflektiert wird? Wir werden Begriffe wie „Wellenlänge“, „Frequenz“ oder „Bandbreite“ genau unter die Lupe nehmen, denn sie Beschreiben Parameter einer Strahlung, die darüber entscheidet, ob diese für uns schädlich werden kann oder nicht. Aber sie beschreiben nur eine Eigenschaft der Strahlung – an welcher Stelle kann unser Körper geschädigt werden?

Auf der Suche nach einem Vergleich, der uns hilft, die oben genannten Begriffe zu verstehen, sind wir in der Vorbereitung dieses Artikels bei der Musik gelandet. Sie ist bekanntlich „hörbar“ und wir suchen ja immer Vergleiche, die das Verständnis erleichtern, indem man „Neues“ mit „Bekanntem“ vergleichen kann, ganz so, wie es unser Gehirn seit Jahrtausenden macht. Also unternehmen wir einen kurzen Ausflug in die Oper – sind Sie dabei?

Jeder Ton hat bekanntlich eine eigene Frequenz. Wir wissen, dass tiefe Töne durch eine niedrige Frequenz und hohe Töne durch eine schnelle Frequenz entstehen. „Entstehen“ deshalb, weil nicht die Frequenz als solches den Ton erzeugt, sondern das Medium, das die Frequenz produziert bzw. empfängt. Das einfachste Beispiel an dieser Stelle wäre die Trommel, also die Membran der Trommel, die durch das Schlagen beginnt in einer bestimmten Frequenz zu schwingen und dadurch einen für uns hörbaren Laut erzeugt. Ein weiteres, sehr bekanntes Beispiel, sind unsere Stimmbänder. Sie sind in der Lage eine gewaltige Bandbreite an Tönen zu erzeugen. Die Bandbreite, dies nur am Rande kurz erwähnt, ist ein weiterer Begriff, der für das Thema wichtig ist.

Unsere Ohren können nur eine bestimmte Bandbreite an Frequenzen „Empfangen“ und für uns hörbar machen. Im Durchschnitt kann das menschliche Ohr 20 bis 20.000 Hz wahrnehmen. Als besonders angenehm werden Frequenzen im Bereich 500 bis 4.000 Hz empfunden. Zum menschlichen Hören gehört eine weitere Größe, die Lautstärke. Sie wird in Dezibel (dB) angegeben. Fachlich richtig muss man die Lautstärke mit dem Begriff „Schalldruckpegel“ beschreiben. Dezibel ist die Maßeinheit, die aussagt mit welchem Druck der Schall am Trommelfell ankommt. Für uns übersetzen wir die Lautstärke in „Signalstärke“ der Strahlung. Unterschreitet oder überschreitet die Signalstärke und/oder die Frequenz einen bestimmten Bereich, kann unser Trommelfell/Ohr das Signal nicht verarbeiten bzw. empfindet Schmerzen.

Der hörbare Ton wird als Schall in der Luft transportiert. Während Luft den Schall gut überträgt, kann Wasser den Schall nur sehr schlecht übertragen – so denken wir. Was unser Sprechen anbelangt, so stimmt das zweifelsohne. Wer einmal den Versuch unternommen hat, im Wasser zu sprechen, geschweige denn jemanden unter Wasser zu verstehen, wird das bestätigen können. Aber es kommt auf den Schall als solches an. Entfernung von bis zu einigen tausend Kilometern können zwischen Sender und Empfänger liegen, wenn man die Ausbreitung bzw. Reichweite von Walgesang misst.

In der Praxis nimmt das Ohr nur die „Töne“ war, die durch den Lautsprecher produziert werden. Das eigentliche Sendesignal kann unser Ohr nicht hören, dazu benötigen wir einen „Wandler“, ein Gerät, dass das Radiosignal empfangen und modulieren/ wandeln kann.

Unsere Augen können zunächst die verschiedenen Wellenlängen und Frequenzen (Farben) des Sonnenlichts nicht unterscheiden. Erst durch die Reflektion erkennen wir Rot, Blau und Grün oder sehen den Regenbogen. Sonnenstrahlung setzt Prozesse in Gang wie etwa bei der Photovoltaik, die Vitamin-D – Bildung in der Haut oder die Photosynthese in der Natur. Strahlung, gleich welche, wirkt! Die Eigenschaft des Senders, der Strahlung und letztendlich die Beschaffenheit/ Eigenschaft des Empfängers entscheiden welche Wirkung, wann, wie lange und wie stark auftritt und! Welche langfristige Wirkung sie hinterlässt.

Es sind viele Faktoren, die aus einer Information ein Sendesignal machen und darüber entscheiden, wie weit die Übertragung ist und wer/was das Signal empfängt und letztendlich die richtige Information daraus erhält.

Beginnen wir mit der Frage: Wie wird denn nun ein Radiosignal vom Sender zum Empfänger übertragen?

Wir hoffen, wir haben Sie neugierig machen können! In kleinen Schritten nehmen wir uns das nächste Kapitel vor unter der Überschrift: „KnoffHoff – Wie entsteht Strahlung“.