Aufgabe 1 · Abitur NRW Physik LK · Bluetooth-Signale 2025

Interferenzen bei Bluetooth-Signalen

Heutzutage ist es problemlos möglich, mit Hilfe von Funkübertragung viele elektronische Geräte drahtlos miteinander zu verbinden. Anstelle von Kabeln werden zum Datenaustausch elektromagnetische Wellen genutzt. Ein weit verbreiteter Funkstandard wird als „Bluetooth“ bezeichnet und ermöglicht diese Übertragung auf besonders komfortable Weise.

Material 1: Bluetooth-Signale

Bluetooth ist ein Standard für die kabellose Verbindung von Geräten über kurze Entfernungen, mit dem z. B. Musik und Sprache übertragen werden. Derartige Bluetooth-Signale nutzen Funkfrequenzen im Bereich von etwa $2{,}40$ bis $2{,}50\text{ GHz}$.

Für eine funktionierende Übertragung muss die Intensität für den Empfänger ausreichend groß sein. Die Intensität ist dabei eine zum Quadrat der Amplitude der elektrischen Feldstärke $E$ proportionale physikalische Größe.

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Ein Sender soll Bluetooth-Signale aussenden (siehe M 1). [4 BE]

Ordnen Sie den Wellenlängenbereich dem elektromagnetischen Spektrum zu.

Wellenlänge für $f_1 = 2{,}40\text{ GHz}$ ($λ_1$):

Wellenlänge für $f_2 = 2{,}50\text{ GHz}$ ($λ_2$):