Techniklexikon

Eindringtiefe

Siehe auch: Absorptionsgesetz Elektrodynamik und ElektrotechnikKernphysikSupraleitung, Tieftemperaturphysik und -technik  1)  elektromagnetische Wellen: die Strecke d, nach der die Amplitude einer elektromagnetischen Welle in einem leitenden Medium um den Faktor 1/e abgeklungen ist.

Für die elektromagnetische Wellen der Kreisfrequenz w in einem Medium mit der Leitfähigkeit s, der Dielektrizitätskonstanten e und der Permeabilität m lässt sich aus den Telegraphengleichungen für das elektrische und magnetische Feld die komplexe Wellenzahl k zu

bestimmen. Der Realteil von k beschreibt die Transmissions-, der Imaginärteil die Dämpfungseigenschaften des Mediums für elektromagnetische Wellen. Für die Eindringtiefe d gilt d = 1/Imk.

Bei guten Leitern (z.B. Silber oder Kupfer) ist bei der Wellenlänge l = 100 m (Mittelwellen) d = 50 mm, bei l = 1 m (Ultrakurzwellen) ist d = 5 mm, und bei l = 1 cm (Mikrowellen) ist d = 5 nm. Eine elektromagnetische Abschirmung dieser Wellen ist also bereits mit dünnen Blechen möglich. Für l = 1 mm (Infrarot) ist d = 5 nm, also nur einige Atomlagen; dies erklärt, warum Metalle "glänzen". (Brechzahl).

2) eines Magnetfeldes in Supraleiter: Londonsche Eindringtiefe, l, die Länge, über die in einem Supraleiter in der Meissner-Phase ein magnetisches Feld auf 1/e (e = 2,718...: Euler-Zahl) seines Werts an der Oberfläche abfällt. In der Londonschen Theorie der Supraleitung ist diese Länge durch

gegeben (m_S, n_S, e_S: Masse, Anzahldichte und Ladung der supraleitenden Ladungsträger). Für die Temperaturabhängigkeit liefert das Zweiflüssigkeitsmodell die Näherung

(T_c: Sprungtemperatur des Supraleiters). Für supraleitende Elemente liegt l(0) im Bereich 20-40nm; für keramische Hochtemperatursupraleiter ist l(0) stark richtungsabhängig und kann mehrere 100nm betragen.

3) Teilchenstrahlen: Bethe-Bloch-Formel, Reichweite.