Phy-11-Wellen-Grundlagen-Ergänzung

Tobias Remberg, Apr 12, 2015

Table of Contents

  1. Grundlagen
    1. Wellengeichung erforschen
    2. Wellenlängenmessung -- Ultraschall
    3. Zeigermodell Übung: Drehungen eines Papierzeiger
    4. Zeigermodell: Drehrichtung in Abhängigkeit von t und x
    5. Interferenzmodell, zweidimensional
  2. Wellenformen
    1. Transversal- und Longitudinalwellen -- Wellenformen erkunden
    2. Polarisation bei Transversalwellen untersuchen
    3. Kopie von 3D polarisation
  3. Überlagerungen
    1. Superposition of Wave Pulses
    2. Stehende Wellen erweitert
    3. Überlagerung Kreiswellen
    4. Reflection of a Pulse (Free end)
    5. Reflection of a Pulse (Fixed end)
    6. Stehende Wellen mithilfe von Zeigern untersuchen
    7. Interferenz zweier Kreiswellen mit Zeigern (2)
    8. Interferenz zweier Kreiswellen mit Zeigern
    9. Interferenz durch Beugung am Doppelspalt
  4. Ausgekratzter Spiegel
    1. Versuchsaufbau -- Ultraschall
    2. Reflexion an auskratzbarer Platte -- Cornu-Spirale

1.

Grundlagen

  • 1. Wellengeichung erforschen
  • 2. Wellenlängenmessung -- Ultraschall
  • 3. Zeigermodell Übung: Drehungen eines Papierzeiger
  • 4. Zeigermodell: Drehrichtung in Abhängigkeit von t und x
  • 5. Interferenzmodell, zweidimensional

1.1.

Wellengeichung erforschen

Die Drehrichtung des Zeigers wird von zentraler Bedeutung sein, sodass eine genau Auseinandersetzung damit unerlässlich ist. Ein Blick auf die Wellengleichung deutet eine Eselsbrücke an.[br][br][b]Aufgaben[/b][br][list=1][br][*]Vergleichen Sie die Formel mit Ihren Aufzeichnungen. Untersuchen Sie die Abhängigkeit der Phase (Argument des Sinus) bei der Variation der Zeit bzw. des Ortes. [br]Untersuchen Sie, für welche Variation die Phase größer wird und für welche Variation sie kleiner wird? Nutzen Sie auch den Play-Knopf! [br][/*][*]Formulieren Sie einen möglichst konkreten Text zur Drehrichtung des Zeigers.[br][list][*]Erläutern Sie den Zusammenhang zwischen den Einzelteilen der Phase und der mathematisch positiven / negativen Drehrichtung beim Sinus.[/*][*]Nutzen Sie bei der Dokumentation ein sinnvolles Layout und graphische Elemente![br][/*][/list][/*][/list]
– Tobias Remberg, kallegfs

1.2.

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1.3.

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1.4.

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1.5.

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2.

Wellenformen

  • 1. Transversal- und Longitudinalwellen -- Wellenformen erkunden
  • 2. Polarisation bei Transversalwellen untersuchen
  • 3. Kopie von 3D polarisation

2.1.

Transversal- und Longitudinalwellen -- Wellenformen erkunden

[b]Aufgaben[/b][br][list=1][br][*]Untersuchen Sie die oben genannten Wellenformen.[br][list][*]Drücken Sie den Play-Knopf, um die Animation zu starten.[*]Klicken Sie einzelnen Checkboxen an. Varieren Sie auch die Schieberegler, wenn Sie "Parameter" anklicken.[*]Erzeugen Sie mithilfe der bereitliegenden Materialien (Gummi-Seil, Spiralfeder) entsprechende Wellen.[/list][br][*]Formulieren Sie einen möglichst konkreten Erklärtext zu „Transversal- und Logitudinalwellen“. [br][list][*]Darin sollten die folgenden Stichwörter adäquat einfließen: Oszillatoren, Ausbreitungsrichtung, Schwingungsrichtung[*]Nutzen Sie bei Ihrer Dokumentation ein sinnvolles Layout und graphische Elemente![/list][/list]
editiert von D. Wiesler, Original von C. Wolfseher [url]http://katgym.by.lo-net2.de/c.wolfseher/[/url]
– Tobias Remberg, Daniel Wiesler, C. Wolfseher

2.2.

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2.3.

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3.

Überlagerungen

  • 1. Superposition of Wave Pulses
  • 2. Stehende Wellen erweitert
  • 3. Überlagerung Kreiswellen
  • 4. Reflection of a Pulse (Free end)
  • 5. Reflection of a Pulse (Fixed end)
  • 6. Stehende Wellen mithilfe von Zeigern untersuchen
  • 7. Interferenz zweier Kreiswellen mit Zeigern (2)
  • 8. Interferenz zweier Kreiswellen mit Zeigern
  • 9. Interferenz durch Beugung am Doppelspalt

3.1.

Superposition of Wave Pulses

This lets you play around with the superposition of two wave pulses on a string. You can adjust the amplitude of each pulse using the sliders on the right side of each horizontal line. The bottom line represents the sum of the two pulses together. You can slide the 'Simulation Time' slider to watch how the sum of the wave pulses interact with each other as they move.
Superposition of Wave Pulses
– weinbergmath

3.2.

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3.3.

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3.4.

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3.5.

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3.6.

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3.7.

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3.8.

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3.9.

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4.

Ausgekratzter Spiegel

  • 1. Versuchsaufbau -- Ultraschall
  • 2. Reflexion an auskratzbarer Platte -- Cornu-Spirale

4.1.

Versuchsaufbau -- Ultraschall

– Tobias Remberg

4.2.

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