20220531_emwelle_reflektiert
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.
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.