- 13 - Betrachtet man ferner die Ausbreitung elektromagnetischer Energie unter den hier vorliegenden Bedingungen, dann ergeben sich ebenfalls sehr interessante Aspekte. Normalerweise wird die elektromagnetische Energie bei Ausbreitung in Materie absorbiert. Dies geschieht einerseits in Isolatoren durch dielektrische Verluste und andererseits in elektrischen Leitern durch Wechselwirkung von Elektronen mit dem Kristallgitter. Betrachten wir zunächst die Ausbreitung in Isolatoren (keine Verlustmechanismen, die durch Leitungselektronen verursacht werden). In diesem Fall besteht die Möglichkeit, daß in ähnlicher Weise wie beim Maser Inversion von Besetzungszuständen vorliegen kann, was zusammen mit der einfallenden elektromagnetischen Welle induzierte Emission und damit einen kohärenten Verstärkungsmechanismus ermöglicht. Dies kann zu einer Verringerung der bei der Ausbreitung auftretenden Dämpfungsverluste (dielektrische Verluste) führen. Die Inversion der Besetzungszustände könnte durch stets vorhandene Hochfrequenzenergie höherer Frequenz zustande kommen (Pumpfrequenz). Bei Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle in Wasser beispielsweise würde dies bedeuten, daß zufolge Absorption von geeigneter Hochfrequenzenergie, die entweder von der Sonne, von Gewittertätigkeit oder anderer atmosphärischer Tätigkeit oder aber auch von der weltweiten Verwendung elektrischer Energie stammen kann, imWasser Energiezustände in entsprechender Inversion auftreten. Wird nunmehr ein Hochfrequenzsignal mit geeigneter Frequenz in das Wasser eingeleitet, so wäre es durchaus denkbar, daß durch induzierte Emissionen die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen entsprechend dem oben Gesagten über weite Entfernungen möglich wird. Die Intensität der hochfrequenten elektrischen bzw. magnetischen Feldstärke kann dabei außerordentlich gering sein - ja möglicherweise sogar unterhalb des thermischen Rauschpegels liegen. Es ist dabei nur erforderlich, daß die Halbwertbreite der mit der induzierten Emission verknüpften Resonanzvorgänge entsprechend gering, d. h. die Lebensdauer der Inversionszustände entsprechend hoch ist. Hieraus könnte sich eine Möglichkeit ergeben, Signale und damit Informationen über weite Entfernungen durch Wasser, möglicherweise sogar durch wasserführende Schichten zu übertragen. Voraussetzung für eine wirkungsvolle Informationsübertragung wäre jedoch ein geeignetes schmalbandiges Empfangssystem mit Bandbreiten in der Größenordnung von einigen Hertz. Derzeit können noch keine genauen Aussagen über die zur Übertragung erforderlichen Frequenzen gemacht werden. Nach den bisherigen experimentellen Ergebnissen können dieselben im Ultrakurzwellengebiet und möglicherweise auch im Mikrowellengebiet liegen. Auch die Ausbreitung elektromagnetischer Energie in metallischen Leitern kann gegenüber der herkömmlichen Auffassung Modifikationen aufweisen, wenn die Intensität des elektromagnetischen Feldes der Welle sehr klein wird. Fällt beispielsweise eine elektromagnetische Welle mit hoher Intensität auf eine Metalloberfläche, dann werden die freien Elektronen im Metall durch den elektrischen Feldvektor zum Mitschwingen mit der Welle angeregt. Dieses Mitschwingen erfolgt bei großen Feldamplituden kohärent, d. h. es besteht innerhalb größerer lokaler Bereiche eine eindeutige Phasenbeziehung zwischen den schwingenden Elektronen. Dies hat zur Folge, daß sich die durch die oszillierenden Elektronen erzeugten elektromagnetischen Felder der einfallenden elektromagnetischen Welle überlagern und diese durch Superposition auslöschen. Dies ist letzten Endes der bekannte Skineffekt. Das Auslöschen durch Interferenz wird gestört, wenn die eindeutige Phasenbeziehung zwischen den schwingenden Elektronen gestört ist, was dann der Fall ist, wenn die Elektronen durch Stöße Energie an das Gitter abgeben. Da diese Stoßprozesse völlig irregulär verlaufen, wird die Kohärenz gestört, so daß die Eindringtiefe beim Skineffekt mit zunehmender Wechselwirkung der Leitungselektronen mit dem Gitter - also mit zunehmendem spezifischen Widerstand des Materials - ebenfalls zunimmt.
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