Logo Wissenschaft im Dialog Wissenschaft im Dialog

Zurück zu „Wie?So!“

Wie können elektromagnetische Wellen an lebenden und nicht lebenden Objekten mit einfachen schulischen Methoden gemessen werden?

29. Februar 2008

  • D Naturwissenschaften und Mathematik

Wie können elektromagnetische Wellen an lebenden und nicht lebenden Objekten mit einfachen schulischen Methoden gemessen werden?

Elektromagnetische Wellen beziehungsweise elektromagnetische Felder, wie wir sagen, werden in niederfrequente elektrische und magnetische sowie hochfrequente elektromagnetische Felder unterteilt. Ihre Wirkungsweise auf den Organismus ist gänzlich unterschiedlich.

Quellen für hochfrequente elektromagnetische Felder sind zum Beispiel die Mikrowelle, der Mobilfunk oder Rundfunk- und Fernsehsender. Wir können diese Felder mit Ausnahme des Lichtes nicht sehen und nur dann spüren, wenn die Intensität extrem hoch ist. Die Folge derart hoher Felder ist vergleichbar mit einem elektrischen Schlag oder einer Verbrennung. Wir haben aber einige Methoden, die im Alltag auftretenden Felder zu messen. Im lebenden Organismus funktioniert das nicht, aber mit der entsprechenden Versuchsanordnung können die Felder am Objekt gemessen und auch sichtbar gemacht werden.

Den meiner Meinung nach besten Versuch, der auch für die Schule geeignet wäre, hat die „Sendung mit der Maus“ (8.1.05) präsentiert. Elektromagnetische Felder wurden über einen Lautsprecher abgegeben. Ganz tiefe bis hin zu sehr hohe, für den Menschen nicht mehr hörbare Frequenzen strichen über eine wassergefüllte, flache Schale. Mit steigender Frequenz bewegte sich das Wasser immer schneller. Wenn statt des Wassers Reiskörner die Schale füllten, sah man deutlich, wie die Körner sich bewegten und dabei an einander rieben. Damit konnte sehr gut erklärt werden, warum die Bewegung der Wassermoleküle, die durch die elektromagnetischen Felder erzeugt wird, zur Erwärmung des Wassers führt. Die Wassermoleküle reiben wie die Reiskörner aneinander und Wärme entsteht genauso, wie wenn man die Hände aneinander reibt.

Niederfrequente elektrische und magnetische Felder zum Beispiel von Haushaltsgeräten und hochfrequente Felder zum Beispiel von schnurlosen Telefonen oder Mobilfunkanlagen werden mit frequenzabhängigen Messsonden gemessen. Interessant ist jedoch zu wissen, was von den hochfrequenten Feldern in unserem Körper ankommt. Hochfrequente Felder dringen abhängig von ihrer Frequenz einige Zentimeter in unseren Körper ein. Der Körper nimmt dabei Energie auf. Um die Energie, die unser Kopf bei einem Handytelefonat aufnimmt, zu messen, wird ein mobiler Handy-Messkopf verwendet. Dieser Kopf ist mit einer gallertartigen Flüssigkeit gefüllt, die die gleichen elektrischen Eigenschaften wie unsere Gewebsflüssigkeit im Kopf besitzt. Die am Kopf ankommenden hochfrequenten Felder des Handys werden gemessen und mit einem Gewebsfaktor gewichtet. Der Wert, den man dabei bekommt, ist die sog. Spezifische Absorptionsrate (SAR) mit der Einheit Watt pro Kilogramm Gewebemasse. Messungen mit diesem Kopf nimmt das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) im Rahmen öffentlicher Veranstaltungen vor. Weitere Informationen zum Thema „Elektromagnetische Felder“ finden Sie auf den Internetseiten des BfS unter http://www.bfs.de/elektro.

Die Frage wurde beantwortet von Frau Dr. Cornelia Baldermann, Wissenschaftliche Fachreferentin für nichtionisierende Strahlung am Bundesamt für Strahlenschutz