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19.1.2021
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Weller Überlagerung und Interferenz Wiederholung Was bedeutet „Wellen überlagern sich ungestört"? Einzelstörungen und auch Wellen überlagern sich ungestört. Laufen zwei Einzelstörungen aufeinander zu, dann ändert sich ihre Form des Wellenträgers an der Stelle, an der sie aufeinandertreffen, für den Moment des Aufeinandertreffens. Anschließend nehmen die Einzelstörungen wieder ihre ursprüngliche Form an und wandern" unverändert weiter. Mathematisch bedeutet das: Die Elongationen und die Schnellen der Störungen addieren sich an jedem Ort und zu jeder Zeit. Was bedeutet Interferenz? Interferenz ist die Überlagerung zweier periodischer Störungen, also zweier Wellen. Beschreiben Sie eine stehende Welle. Nennen Sie die Eigenschaften einer stehenden Welle: Eine stehende Welle ist keine Welle im eigentlichen Sinne. Bei einer stehenden Welle wandert keine Phase über den gesamten Wellenträger. Bei einer stehenden Welle gibt es Bereiche, in denen der Wellenträger gar nicht oszilliert. Diese Bereiche werden Knoten genannt. Genau in der Mitte zwischen zwei Knoten schwingen die Teilchen des Wellenträgers mit sehr großer Amplitude auf und ab. Diese Stellen werden Schwingungsbäuche genannt. Zwischen zwei Knoten schwingen alle Teilchen in gleicher Phase (im gleichen Takt). Die Amplitude der Schwingung wird umso kleiner je näher der Oszillator am Knoten ist. Genau in der Mitte zwischen zwei Knoten schwingen die Oszillatoren mit maximaler Amplitude. Auf zwei unterschiedlichen Seiten eines Knotens schwingen die Oszillatoren in entgegengesetzter Phase, also im Gegentakt. Wie entsteht eine stehende...
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Welle? Eine stehende Welle entsteht, wenn zwei Wellen mit gleicher Frequenz und gleicher Amplitude aufeinander zu laufen. Dabei gibt es Stellen, an denen sowohl die Elongationen und die die Schnellen dieser Wellen zu jeder Zeit den gleichen Betrag aber entgegengesetzte Richtungen haben. Sowohl die Elongationen als auch die Schnellen addieren sich zum Wert o. Die Oszillatoren an diesen Stellen ruhen. Hier entstehen die Knoten. Der Abstand zwischen zwei Knoten ist genau die halbe Wellenlänge der aufeinander zu laufenden Wellen. Genau in der Mitte zwischen zwei Knoten haben die beiden aufeinander zu laufenden Wellen die gleichen Elongationen und Schnell Die Stellen schwingen mit der gleichen Frequenz aber doppelter Amplitude. Hier entstehen die Schwingungsbäuche. szillatoren an diesen Was entsteht bei der Interferenz zweier Wellen, mit gleicher Frequenz und gleicher Amplitude, die sich in die gleiche Richtung bewegen? Bewegen sich zwei Wellen mit gleicher Frequenz und gleicher Amplitude in gleicher Richtung auf einem Wellenträger, dann entsteht eine resultierende fortschreitende Welle mit gleicher Richtung, gleicher Frequenz, gleicher Wellenlänge und gleicher Phasengeschwindigkeit. Die Amplitude dieser resultierenden Welle kann maximal doppelt so groß wie die Amplitude einer der ursprünglichen Wellen sein, kann aber auch o sein. Alle Werte dazwischen sind für die Amplitude auch möglich. Die Amplitude der resultierenden Welle hängt vom Gangunterschied As, also von der Verschiebung der Wellen gegeneinander ab. Ist der Gangunterschied der beiden Wellen das Vielfache der ganzen Wellenlänge, dann haben beide Wellen stets die gleiche Elongation und die gleichen Schnellen. Beide Werte verdoppeln sich und die resultierende Welle hat die doppelte Amplitude. Dies wird konstruktive Interferenz genannt. Formel: As = n°2 Ist der Gangunterschied As beider Wellen das ungeradzahlige Vielfache der halben Wellenlänge, dann heben sich die Elongationen und die Schnellen beider Wellen immer und an jedem Ort auf, weil sie stets und an jedem Ort jeweils den gleichen Betrag und die entgegengesetzte Richtung haben. Es findet totale Auslöschung statt. Dies wird destruktive Interferenz genannt. (2n - 1) · λ 2 Haben die beiden mit gleicher Frequenz und gleicher Bewegungsrichtung Wellen nicht die gleiche Amplitude, dann addieren sich die Amplituden der beiden Wellen bei konstruktiver Interferenz. Bei destruktiver Interferenz subtrahieren sich die Amplituden beider Wellen. Es findet also keine absolute Auslöschung statt. Formel: As =