Wie groß ist die Brechung einer Radiowelle?

Unter Brechung einer Radiowelle versteht man die Richtungsänderung der Welle beim Übergang von einem Medium in ein anderes mit unterschiedlichen Eigenschaften, wie etwa Dichte oder Temperatur. Diese Änderung erfolgt aufgrund einer Variation der Wellengeschwindigkeit, die dazu führt, dass sie sich zur Normalen (senkrechten) zur Grenzfläche zwischen den beiden Medien hin oder von dieser weg biegt. Brechung wird häufig in der Erdatmosphäre beobachtet, wo sich Radiowellen aufgrund von Temperaturänderungen oder Dichtegradienten verbiegen können, was sich auf ihre Ausbreitungswege und Abdeckungsbereiche auswirkt.

Die Reflexion einer Funkwelle erfolgt, wenn die Welle auf eine Grenze oder Oberfläche trifft, die sie nicht passieren lässt und die Welle stattdessen in die Richtung zurücksendet, aus der sie kam. Der Grad der Reflexion hängt von Faktoren wie dem Einfallswinkel und den Eigenschaften der reflektierenden Oberfläche ab. Bei der Funkkommunikation kann es zu Reflexionen an verschiedenen Oberflächen wie der Erdoberfläche, Gebäuden, Bergen und der Ionosphäre kommen, die sich auf die Signalstärke und die Ausbreitungseigenschaften auswirken.

Unter Wellenbrechung versteht man im Allgemeinen die Ablenkung einer Welle beim Übergang von einem Medium in ein anderes, die durch Unterschiede in der Wellengeschwindigkeit gekennzeichnet ist. Dieses Phänomen tritt auf, wenn die Welle auf ein Medium mit unterschiedlichen Eigenschaften wie Dichte, Temperatur oder Brechungsindex trifft und dadurch ihre Richtung ändert. Brechung ist ein Grundprinzip der Optik und Wellenphysik und beeinflusst das Verhalten elektromagnetischer Wellen, Schallwellen und anderer Formen der Wellenausbreitung.

Unter Radiowellenbeugung versteht man die Ablenkung und Ausbreitung von Wellen um Hindernisse herum oder durch Öffnungen, deren Größe mit der Wellenlänge der Welle vergleichbar ist. Es tritt auf, wenn eine Welle auf ein Hindernis trifft oder durch eine enge Öffnung dringt und sich dadurch über den geometrischen Schatten des Hindernisses hinaus ausdehnt. Beugung ist für Phänomene wie die Ausbreitung von Funkwellen rund um Gebäude, Berge und andere große Strukturen verantwortlich und beeinflusst die Signalstärke und -abdeckung in städtischen und ländlichen Umgebungen.

Der Hauptunterschied zwischen Brechung und Beugung von Radiowellen liegt in den zugrunde liegenden Mechanismen und Ursachen. Bei der Brechung werden Wellen aufgrund von Änderungen der Eigenschaften des Mediums wie Dichte- oder Temperaturgradienten gebogen. Sie entsteht an den Grenzen zwischen verschiedenen Medien und beeinflusst die Richtung der Wellenausbreitung. Bei der Beugung hingegen handelt es sich um die Ausbreitung und Ablenkung von Wellen um Hindernisse herum oder durch Öffnungen, deren Größe mit der Wellenlänge der Welle vergleichbar ist. Es entsteht durch die Wechselwirkung der Welle mit Hindernissen und beeinflusst die Art und Weise, wie sich Wellen im Raum ausbreiten und verteilen, wodurch die Signalstärke und die Abdeckungsbereiche in der Funkkommunikation beeinflusst werden.