Inhaltsverzeichnis
- 1 Wie wird eine Welle reflektiert?
- 2 Wie unterscheiden sich zwei Wellen mit gleicher Amplitude?
- 3 Wie kann man die Reflexion mechanischer Wellen beobachten?
- 4 Was sind die Eigenschaften von mechanischen Wellen?
- 5 Wie entsteht eine Welle an der Wand?
- 6 Wie werden Dünnschichten reflektiert?
- 7 Was passiert mit dem Wellental?
- 8 Wie unterscheiden sich die Reflexionen am festen Ende und am losen Ende?
- 9 Was ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen?
- 10 Wie groß sind elektromagnetische Wellen auf der Erde?
- 11 Was entsteht bei der Überlagerung von Wellen?
- 12 Was sind die Eigenschaften von elektromagnetischen Wellen?
Wie wird eine Welle reflektiert?
Einleitung. An einem festen oder losen Ende wird eine Welle reflektiert. Wird sie in die Richtung reflektiert aus der sie gekommen ist, so überlagern (interferieren) die beiden Wellen. Als Beispiel dient hier die Ausbreitung / Reflektion einer Seilwelle, die Gesetze gelten jedoch für jede Transversalwelle.
Was ist physikalische Beschreibung einer Welle?
Zur physikalischen Beschreibung einer Welle werden die gleichen Größen wie zur Beschreibung von Schwingungen verwendet. Zusätzlich sind zwei weitere Begriffe für die Beschreibung von Wellen nützlich: Alle Punkte, die vom Ausgangspunkt einer Welle den jeweils gleichen zeitlichen Abstand haben, werden „Wellenfront“ genannt.
Wie unterscheiden sich zwei Wellen mit gleicher Amplitude?
Unterscheiden sich zwei Wellen mit gleicher Phase und gleicher Amplitude nur geringfügig in ihrer Frequenz, so ergibt sich bei der Überlagerung beider Wellen eine so genannte Schwebung.
Wie kann man eine resultierende Welle bestimmen?
Wellen können sich, ohne sich gegenseitig zu stören, zu einer resultierenden Welle überlagern. Sind die Frequenzen und Amplituden der einzelnen (Teil-)Wellen bekannt, so kann man daraus die resultierende Welle bestimmen.
Wie kann man die Reflexion mechanischer Wellen beobachten?
Das kann man z. B. beobachten, wenn Schallwellen auf eine Fläche treffen (Bild 4) oder Wasserwellen schräg auf eine Mauer treffen. Für die Reflexion mechanischer Wellen gilt das Reflexionsgesetz: Einfallswinkel und Reflexionswinkel sind gleich groß. Die Reflexion von mechanischen Wellen spielt insbesondere beim Schall eine Rolle.
Was sind die Eigenschaften von Wellen?
Mit Wellen wird Energie, aber kein Stoff transportiert. Wellen können reflektiert und gebrochen werden. Typische Eigenschaften von Wellen sind die Beugung und die Interferenz (Überlagerung).
Was sind die Eigenschaften von mechanischen Wellen?
Wellen können reflektiert und gebrochen werden. Typische Eigenschaften von Wellen sind die Beugung und die Interferenz (Überlagerung). Durch vielfältige Experimente und Erfahrungen in der Praxis hat man die verschiedenen Eigenschaften von mechanischen Wellen, z. B. von Wasserwellen und Schallwellen, entdeckt.
Wie wird eine Welle angeregt?
Sehr häufig wird das von außen angeregte Teilchen zu einer Sinusschwingung angeregt. Man bezeichnet die daraufhin entstehende Welle als harmonische Welle. Mit der Ausbreitung der Welle ist ein Energietransport, aber kein Materietransport verbunden.
Wie entsteht eine Welle an der Wand?
Die eintreffende Welle (rot) wird an der Wand reflektiert (grüne Welle). Dabei kommt es zu einem Phasensprung von ( pi = 180° ). Es bildet sich eine stehende Welle (blau). Schwingungsbäuche entstehen im Abstand von Vielfachen der halben Wellenlänge plus einem Viertel der Wellenlänge.
Wie ist die Reflexion des Lichtes geregelt?
Fällt Licht auf die Oberfläche eines Körpers, so wird ein Teil des Lichtes reflektiert. Diese Reflexion kann regulär oder diffus erfolgen. Unabhängig von der Art der Reflexion des Lichtes gilt das Reflexionsgesetz: Wenn Licht an einer Fläche reflektiert wird, so ist der Einfallswinkel gleich dem Reflexionswinkel. Es gilt:
Wie werden Dünnschichten reflektiert?
Im Normalfall werden Dünnschichten mit einer Dicke im Nano- bis Mikrometerbereich verwendet. Einfallendes Licht wird an der Grenze Material–Umgebungsmedium (zumeist Luft) entweder reflektiertoder transmittiert; das transmittierte Licht wiederum trifft auf die Grenzfläche Dünnschicht–Substratund wird hier wiederum reflektiert.
Wie können Eigenschaften von Materialien reflektiert werden?
Da bei der Reflexion ein für ein Material charakteristischer Intensitätsanteil reflektiert wird, können auf diese Weise auch Eigenschaften von Materialien, wie Brechungsindex, Dicke, Verunreinigungen usw., bestimmt werden.
Was passiert mit dem Wellental?
Man nimmt eine ganz lange weiche Feder und hält diese an einem Ende fest. Das andere Ende wird ausgelenkt. Beobachten Sie, was passiert! Der Wellenberg wird am festen Ende als Wellental reflektiert. Erklärung: Durch den ankommenden Wellenberg übt die Feder auf die Hände eine nach links gerichtete Kraft aus.
Was ist die Auslenkung der Welle?
Am festen Ende ist die Auslenkung der Welle zu jedem Zeitpunkt gleich null. Die hin – und rücklaufenden Wellen weisen einen Phasenunterschied von π = 180° auf. Sie sind gegenphasig, interferieren destruktiv und durch die Reflexion entsteht eine stehende Welle.
Wie unterscheiden sich die Reflexionen am festen Ende und am losen Ende?
Dabei unterscheidet man die Reflexion „am festen Ende“ und „am losen Ende“: Am festen Ende ist die Auslenkung der Welle zu jedem Zeitpunkt gleich Null. Die einlaufende und die reflektierte Welle weisen also hier einen Phasenunterschied von π auf, d. h., sie sind gegenphasig und interferieren destruktiv. Am festen Ende entsteht dadurch ein Knoten.
Wie kann eine Welle gebeugt werden?
Brechung: Wellen können aber auch an der Trennfläche zweier Medien ihre Ausbreitungsrichtung ändern bzw. gebeugt werden. Hier gilt das Brechungsgesetz. Beugung: Eine Welle, die auf ein Hindernis trifft, erfährt an dessen Rändern eine Richtungsänderung. Man sagt, dass die Welle gebeugt wird.
Was ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen?
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen hängt Materialeigenschaften des Wellenträgers ab. Beispielsweise gelten folgende Zusammenhänge: Bei Longitudinalwellen in Flüssigkeiten gilt , wobei für den Kompressionsmodul der Flüssigkeit und für ihre Dichte steht.
Was ist die Beugung von elektromagnetischen Wellen?
Beugung: Treffen elektromagnetische Wellen auf ein Hindernis (z.B. eine Metallplatte), so lassen sie sich auch hinter diesem Hindernis nachweisen. Interferenz: Elektromagnetische Wellen können sich überlagern (sie interferieren). Bei der Interferenz gilt das Superpositionsprinzip.
Wie groß sind elektromagnetische Wellen auf der Erde?
Denn unsere Atmosphäre ist für elektromagnetische Wellen mit Wellenlängen unter 20 Metern durchlässig. Kosmische Radiowellen können so auf die Erde gelangen und von Radioteleskopen aufgefangen werden. Wegen der großen Wellenlängen sind Radioteleskope recht groß.
Wie erzeugte man Radiowellen?
1880 erzeugte der deutsche Physiker Heinrich Hertz zum ersten Mal Radiowellen. Er bestätigte damit die Theorie des Schotten James Clerk Maxwell, nach der sich elektromagnetische Kräfte wellenartig ausbreiten können und nach der sichtbares Licht eben eine solche Art Welle ist.
Was entsteht bei der Überlagerung von Wellen?
Bei der Überlagerung von Wellen addieren sich an jeder Stelle die Auslenkungen der einzelnen Wellen. Es entsteht eine resultierende Welle mit der gleichen Frequenz. Ihre Amplitude hängt vom Phasenunterschied der beiden Wellen ab.
Was sind Beispiele für stehende Wellen?
Einfache Beispiele für stehende Wellen sind die Bewegung eines an einer Türklinke festgeknoteten Seils, das gleichmäßig auf und ab bewegt wird, die Luftschwingungen in einer Flöte oder Chladni’sche Klangfiguren – Letztere sind ein Beispiel für eine stehende Welle in zwei Dimensionen. Im Resonator eines Lasers bildet sich eine stehende Lichtwelle.
Was sind die Eigenschaften von elektromagnetischen Wellen?
Dabei ändern sich die Stärken des elektrischen und magnetischen Feldes sowohl räumlich als auch zeitlich periodisch und besitzen daher die Eigenschaften von Wellen. Man bezeichnet sie als elektromagnetische Wellen. Alle Ladungsträger, die beschleunigt oder abgebremst werden, senden elektromagnetische Felder aus, die sich im Raum ausbreiten.
Was sind charakteristische Merkmale von Wellen?
Bei diesen Eigenschaften handelt es sich vor allem um solche, die auf beliebige Wellenarten zutreffen und die daher häufig auch als charakteristische Merkmale von Wellen bezeichnet werden. Hierzu zählen die Reflexion (Bild 3), die Brechung, die Beugung (Bild 4) und die Interferenz (Bild 5).