Die bis jetzt behandelten elektromagnetischen Wellen sind durch hochfrequente Wechselströme in Schwingkreisen erzeugt worden, deren Energienachschub durch Röhren- oder Transistorschaltungen gesteuert wird. In den nachfolgend beschriebenenen Versuchen haben wir die frequenzbestimmenden Größen auf ein Maß herabgedrückt, das nicht mehr wesentlich verkleinert werden kann. Der Eigenfrequenz einer solchen Schwingkreisschaltung sind also Grenzen gesetzt, die bei etlichen hundert Megahertz liegen. Die entsprechenden Wellenlängen haben die Größenordnung von Dezimetern. In einer besonderen Vakuumröhre, dem sogenannten Klystron, können Elektronenströme erzeugt werden, deren Ladungsdichte mit Frequenzen über 1 Gigahertz (1 GHz = 109 Hz) periodisch wechselt. Dem Physiker Gunn ist es gelungen, eine Kombination aus Halbleitern – die sogenannte Gunn-Diode – zu konstruieren, deren Ladungsträger sich zu Schwingungen im Gigahertz-Bereich aufschaukeln lassen.
Mit dem Klystron oder der Gunn-Diode können elektromagnetische Wellen erzeugt werden, deren Wellenlänge etliche Zentimeter beträgt – man spricht deswegen auch von ‚cm-Wellen‘. Zur Abstrahlung solcher Mikrowellen wird statt des Dipols ein trichterförmig geöffneter Resonanzhohlraum benutzt. Wenn wir uns vergegenwärtigen, daß der Dipol die Aufgabe hat, die schwingenden elektrischen und magnetischen Felder zu führen sowie ihre Frequenz und Oriéntierung zu bestimmen, wird uns klar, daß ein Hohlraum mit entsprechenden Ausmaßen demselben Zweck dienen kann. Der an den Hohlraum anschließende Trichter strahlt die Zentimeterwellen als verhältnismäßig schmales Strahlenbündel ab. Der Empfänger besteht aus einer Hochfrequenzdiode, deren Länge etwa λ/2 ist; sie stellt sowohl Empfangsdipol als auch Gleichrichter dar. Die an der Diode entstehende gleichgerichtete Spannung führen wir einem Messverstärker zu. Zur Erhöhung der Empfangs- und Richtungsempfindlichkeit kann vor die Empfangsdiode ein Trichter gesetzt werden. Eine im Abstand λ/4 hinter der Empfangsdiode angebrachte Reflexionsplatte hat dieselbe Wirkung.
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Viel Spaß mit den Versuchen, dargestellt in Mikrowellen – Bilder!