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[[Datei:Amfm3-en-de.gif|mini|Beispiel technischer Nutzung von Radiowellen: ein [[Niederfrequenz|niederfrequentes]] Nutzsignal (oben) wird auf eine Radiowelle [[Amplitudenmodulation|amplituden-]] (Mitte) oder [[Frequenzmodulation|frequenzmoduliert]] (unten)]]

'''Radiowellen''', auch '''Funkwellen''', oder '''Hertzsche Wellen''' sind in Artikel 1.15 der [[Vollzugsordnung für den Funkdienst]] (VO Funk) der [[Internationale Fernmeldeunion|Internationalen Fernmeldeunion]] (ITU) als {{"|[[elektromagnetische Welle]]n definiert, deren [[Frequenz]]en vereinbarungsgemäß unterhalb 3000 [[GHz]] liegen, und die sich ohne künstliche Führung im freien Raum ausbreiten.}}<ref>VO Funk, Ausgabe 2012, Artikel 1.5, Definition: ''Radio waves or hertzian waves / Funkwellen oder Hertzsche Wellen''. [https://search.itu.int/history/HistoryDigitalCollectionDocLibrary/1.41.48.en.101.pdf PDF]</ref>

Dies umfasst zum einen die für den [[Rundfunk]] verwendeten Frequenzbereiche [[Langwelle]] (ab 30 kHz), [[Mittelwelle]], [[Kurzwelle]] und [[Ultrakurzwelle]] (bis 300 MHz).<ref>[https://www.leifiphysik.de/optik/elektromagnetisches-spektrum/grundwissen/radiowellen Spektrum – Radiowellen] – Seite bei ''[[LEIFIphysik]]'' (Abgerufen am: 8. Januar 2021).</ref> Die Definition der [[Vollzugsordnung für den Funkdienst|VO-Funk]] schließt darüber hinaus aber auch zu kürzeren Wellenlängen hin die [[Radar]]- und [[Mikrowellen]]-Bereiche ein.

Radiowellen können natürlichen oder technischen Ursprungs sein. Ihre Frequenz liegt weit außerhalb des Bereichs, in dem das Auge empfindlich ist. Sie sind daher unsichtbar.

== Geschichte ==
Die Existenz von Radiowellen wurde 1867 aus theoretischen Überlegungen heraus von [[James Clerk Maxwell]] vorhergesagt.<ref>{{Literatur |Autor=Peter Michael Harman |Titel=The natural philosophy of James Clerk Maxwell |Hrsg= |Sammelwerk= |Band= |Nummer= |Auflage=1st pbk. ed |Verlag=Cambridge University Press |Ort=Cambridge, UK |Datum=1998 |ISBN=0-521-00585-X |Seiten=6}}</ref> 1886 wurden sie von [[Heinrich Hertz]] experimentell nachgewiesen. Siehe hierzu auch [[Hertzscher Oszillator]]. Er erzeugte mittels Funkenstrecken und [[Dipolantenne]]n Funkwellen mit Wellenlängen im Meter- und Zentimeterbereich und belegte grundlegende Eigenschaften wie [[reflexion (Physik)|Reflexion]] und die der [[Lichtgeschwindigkeit]] entsprechende Ausbreitungsgeschwindigkeit.

Die Bezeichnungen ''Funk''wellen und Rund''funk'' gehen darauf zurück, dass erste Funk-Übertragungen mithilfe von [[Funkenentladung]]en aus Hochspannungserzeugern gemacht wurden. Siehe hierzu [[Knallfunkensender]].

Eine spätere Entwicklung waren [[Maschinensender]], lediglich für [[Langwelle]]n geeignet, bei denen vielpolige [[elektrischer Generator|Generator]]en der Schwingungserzeugung dienten.

[[Valdemar Poulsen]] entwickelte 1903 den [[Lichtbogensender]], mit dem ebenfalls kontinuierliche Schwingungen und Funkwellen hoher Leistung erzeugt werden konnten.

Bereits vor der Entwicklung der [[Elektronenröhre]]n dienten [[Kohärer|Fritter]] und [[Kristalldetektor]]en zur [[Demodulation]] der von der Antenne empfangenen Wellen.

Die Elektronenröhre als Verstärkerbauteil ermöglichte den Durchbruch bei der Sende- und Empfangstechnik. Selbst erste Bauformen erlaubten Frequenzen im Megahertzbereich, die Weiterentwicklung erschloss immer höhere Funkfrequenzen und damit kürzere Wellenlängen der Nutzung.

Im Jahre 1932 entdeckte [[Karl Guthe Jansky]] mit einer drehbaren Antenne bei einer Wellenlänge von 14,6 Metern die erste außerirdische Radioquelle<ref>https://adsabs.harvard.edu/full/1933PA.....41..548J Jansky, K. G.: Electrical phenomena that apparently are of interstellar origin, in ''Popular Astronomy'', Jg. 41, Seiten 548–555</ref> – das Zentrum der Milchstraße. Zuvor war es ihm bereits gelungen, die Radiowellen von Gewitterblitzen zu deren Ortung zu nutzen.

== Technische Radiowellen ==
[[Datei:DEU Amberg (Unterallgäu) COA.svg|mini|Radiowellen im Wappen von [[Amberg (Schwaben)|Amberg/Lkr. Unterallgäu]]]]
Die technisch genutzten Frequenzen des [[Elektromagnetisches Spektrum|elektromagnetischen Spektrums]] reichen von [[Längstwelle]]n bis zur [[Terahertzstrahlung]]. Deren technische Verwendung ist in international vereinbarten [[Frequenzband|Frequenzbändern]] geregelt.

Funk- bzw. Radiowellen werden für die [[Funknetz|leitungslose Übertragung]] von [[Sprache]], [[Abbild|Bildern]] und anderen [[Daten]] wie Zeitzeichen, für den [[Rundfunk]], zur Ortung oder Geländeabtastung ([[Radar]]) und [[Navigation]] ([[Global Positioning System|GPS]], [[Funkpeilung]]) verwendet.

Die zu übertragende Information wird bei der Nachrichtenübertragung einer [[Trägerfrequenz]] durch [[Modulation (Technik)|Modulation]] aufgeprägt und von der [[Sendeantenne]] als Welle abgestrahlt. In der [[Empfangsantenne]] werden durch die Radiowellen gleichartige Hochfrequenzsignale [[Elektromagnetische Induktion|induziert]], aus denen nach vorhergehender Verstärkung die Information wieder [[Demodulation|demoduliert]] wird. Nur wegen der Möglichkeit, ähnliche Nachrichten unabhängig voneinander mit Sendern unterschiedlicher Trägerfrequenz zu übertragen, kann man aus der großen Auswahl von gleichzeitig abgestrahlten [[Analogtechnik|analogen]] Rundfunk- und Fernsehprogrammen auswählen. Nach dem gleichen Grundprinzip ist es auch möglich, beim Telefon auf ''einem'' Draht einige hundert Telefonate oder beim Kabelfernsehen mehrere Programme gleichzeitig und ohne gegenseitige Störung zu übertragen. Die Selektion der gewünschten Frequenzen erfolgt durch [[Schwingkreis]]e oder durch [[Digitalfilter|digitale Filterung]] (siehe auch [[Digitaler Signalprozessor]], kurz DSP).

Radiowellen werden auch zur Erwärmung (z. B. Trocknung, Aushärtung, therapeutische Zwecke, wie [[Diathermie]], oder bei [[Mikrowellenherd]]en) verwendet, indem man die bei der Absorption entstehende Wärme nutzt.

Terahertzstrahlung wird ähnlich wie [[Röntgenstrahlung]] zur „[[Durchleuchtung]]“ (Erkennung ansonsten unsichtbarer Strukturen im Inneren von Körpern) benutzt, ist jedoch auf nichtmetallische Körper beschränkt.

== Vorkommen in der Natur ==
[[Datei:Mount Pleasant Radio Telescope.jpg|miniatur|Radioteleskop]]
Die Erdatmosphäre ist eine Quelle von Radiowellen. Eine Ursache dafür ist die Temperatur der Atmosphäre selbst, die Radiowellen mit thermischem Spektrum verursacht. Eine weitere Quelle sind Schwingungsübergänge von Molekülen in der Luft, die z. B. thermisch oder optisch angeregt werden und unter Aussendung von Radiowellen in den [[Grundzustand]] zurückkehren, diese finden sich meistens im Mikrowellenband. So können vertikale Profile des Wasserdampfgehaltes und der Temperatur der Erdatmosphäre bestimmt werden.<ref>[https://www.dwd.de/DE/forschung/atmosphaerenbeob/lindenbergersaeule/boden_fernmessung/mwp_node.html Mikrowellen-Profiler], Mitteilung des [[Deutscher Wetterdienst|Deutschen Wetterdienstes]], abgerufen am 1. Jan. 2023</ref>

[[Blitz]]e erzeugen starke, [[transiente]] Radiowellen, die man zu ihrer Ortung nutzen kann. Sie sind eine Ursache von [[Sferics]]. Alle diese Radiowellen fasst man als [[atmosphärische Störungen]] zusammen. Sie tragen zum elektromagnetischen [[Rauschen (Physik)|Rauschen]] von [[Empfangsgerät|Empfängern]] bei.

Viele Himmelskörper senden als [[Radioquelle]]n Radiowellen aus, diese sind der Forschungsgegenstand der [[Radioastronomie]]. Die [[Sonne]] ist von der Erde aus die stärkste extraterrestrische Radioquelle; thermische und nichtthermische Radioemissionen der Planeten werden ebenfalls untersucht, z. B. die elektromagnetischen Stürme des Jupiters. Die Strahlung des freien [[Wasserstoff]]s in der [[Milchstraße]] bei einer Wellenlänge von 21 cm gibt u. a. Aufschluss über die Struktur der galaktischen Spiralarme. Andere bedeutende außerirdische Radioquellen sind beispielsweise die [[kosmische Hintergrundstrahlung]], [[Supernovaüberrest]]e und [[Pulsar]]e, [[Quasar]]e, [[Radiogalaxie]]n und [[Aktiver Galaxienkern|aktive Galaxienkerne]].

== Literatur ==
* {{Literatur
|Autor=John Fielding
|Titel=Amateur Radio Astronomy
|Verlag=Potters Bar, England: Radio Society of Great Britain
|Datum=2006
|ISBN=1-905086-16-4}}

== Weblinks ==
{{Commonscat|Radio waves|Radiowellen}}
{{Wiktionary}}
* {{DNB-Portal|4176841-3}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{NaviBlock
|Navigationsleiste Elektromagnetisches Spektrum
|Navigationsleiste Radiowellen
}}
{{Normdaten|TYP=s|GND=4176841-3|LCCN=sh85110586|NDL=00561394}}

[[Kategorie:Elektromagnetische Strahlung]]
[[Kategorie:Funkfrequenz]]
[[Kategorie:Beobachtende Astronomie]]

Radiowelle - Versionsgeschichte

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