elektromagnetischen

Elektromagnetische Phänomene bezeichnen die Wechselwirkungen zwischen elektrischen Ladungen, Strömen und magnetischen Feldern. Die Theorie des Elektromagnetismus wurde im 19. Jahrhundert von James Clerk Maxwell systematisiert; seine Maxwell-Gleichungen vereinen Elektrizität, Magnetismus und Licht und zeigen, wie sich Felder erzeugen, sich gegenseitig beeinflussen und wie elektromagnetische Wellen Energie übertragen.

Elektromagnetische Wellen erstrecken sich über ein breites Spektrum von Radiowellen bis zu Gammastrahlung; ihre Eigenschaften hängen von Frequenz und Wellenlänge ab. In der Quantenwelt werden sie auch durch Photonen beschrieben, die Träger der elektromagnetischen Wechselwirkung.

Anwendungen reichen von Kommunikation (Radio, Fernsehen, Mobilfunk, Satelliten) über Radar und Mikrowellentechnik bis hin zu medizinischer Bildgebung (MRT, Magnetresonanztomographie) und Glasfasertechnik. Das Verständnis elektromagnetischer Felder bildet die Grundlage für Antennendesign, Energieübertragung sowie optische Technologien wie Laser und Speichermedien.

Messung und Sicherheit: Elektromagnetische Felder werden in Größen wie Feldstärke, magnetische Flussdichte und Leistungsdichte gemessen; typische Einheiten sind Volt pro Meter, Tesla und Watt pro Quadratmeter. Grenzwerte gelten je nach Frequenz und Einsatzgebiet, um gesundheitliche und technische Auswirkungen zu begrenzen.

Die Forschung umfasst Quantenelektrodynamik (QED) und die Wechselwirkung von Licht mit Materie, wobei Quanten- und Feldtheorie zusammenwirken, um Phänomene wie Licht-Materie-Wechselwirkungen, Detektion und Spektrum zu erklären.