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495

4. Dez. 2025

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Grundlagen der Wellen und Wellenoptik

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Jannik

@jnk2802

Wellen sind überall um uns herum - vom Sound deiner... Mehr anzeigen

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# Wellen
Arten mechanischer Wellen:
a Longitudinalwelle: (Druck- oder Kompressionswelle)

Ausbreitungsrichtung
Schwingungsrichtung
$c_l = \s

Arten mechanischer Wellen

Stell dir vor, du wirfst einen Stein ins Wasser oder zupfst an einer Gitarrensaite - dabei entstehen verschiedene Wellentypen! Die Transversalwelle kennst du vom Seil: Die Welle bewegt sich horizontal, während das Seil vertikal schwingt. So entstehen die typischen Wellenberge und -täler.

Bei Longitudinalwellen wie Schallwellen läuft alles anders ab. Hier schwingen die Teilchen in dieselbe Richtung, in die sich die Welle ausbreitet. Das erzeugt Verdichtungen und Verdünnungen der Luft - genau so hörst du Musik!

Oberflächenwellen sind besonders cool, weil sie eine Mischung aus beiden sind. Die Wasserteilchen machen kleine Kreisbewegungen, wodurch die charakteristische Wellenbewegung an der Oberfläche entsteht.

Merktipp: Transversal = quer, Longitudinal = längs. So vergisst du nie die Schwingungsrichtung!

# Wellen
Arten mechanischer Wellen:
a Longitudinalwelle: (Druck- oder Kompressionswelle)

Ausbreitungsrichtung
Schwingungsrichtung
$c_l = \s

Beschreibung von Wellen

Um Wellen zu verstehen, brauchst du vier wichtige Begriffe. Die Periodendauer T ist die Zeit für eine komplette Schwingung - wie lange braucht ein Punkt, um einmal auf und ab zu schwingen? Die Frequenz f zählt, wie oft das pro Sekunde passiert.

Die Wellenlänge λ ist der Abstand zwischen zwei identischen Punkten, zum Beispiel von einem Wellenberg zum nächsten. Das kannst du gut an Wasserwellen beobachten!

Die Phasengeschwindigkeit zeigt, wie schnell sich die Wellenform ausbreitet. Mit der Formel v = λ·f kannst du berechnen, wie schnell sich eine Welle bewegt - super praktisch für Klausuren!

Klausurtipp: Die Grundgleichung c = λf ist eine der wichtigsten Formeln überhaupt. Lerne sie auswendig!

# Wellen
Arten mechanischer Wellen:
a Longitudinalwelle: (Druck- oder Kompressionswelle)

Ausbreitungsrichtung
Schwingungsrichtung
$c_l = \s

Wellendiagramme und Grundlagen

Es gibt zwei wichtige Darstellungsweisen für Wellen. Das t-y-Diagramm zeigt, wie sich ein einzelner Punkt über die Zeit bewegt - wie ein Korken, der auf dem Wasser schwimmt. Das x-y-Diagramm ist wie ein Foto aller Wellenpunkte zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Die Grundgleichung c = λf verbindet alle wichtigen Wellengrößen miteinander. Diese Formel funktioniert für alle Wellen - von Schall bis Licht!

Polarisation gibt es nur bei Transversalwellen. Bei linearer Polarisation schwingt der Wellenvektor nur in einer Ebene. Das kennst du von Polarisationsfiltern in Sonnenbrillen!

Praxistipp: Zeichne dir die Diagramme selbst - so verstehst du den Unterschied zwischen Zeit- und Ortsbild viel besser!

# Wellen
Arten mechanischer Wellen:
a Longitudinalwelle: (Druck- oder Kompressionswelle)

Ausbreitungsrichtung
Schwingungsrichtung
$c_l = \s

Polarisationsarten und Huygens'sches Prinzip

Neben der linearen Polarisation gibt es noch zwei weitere Arten. Bei zirkularer Polarisation beschreibt der Schwingungsvektor einen perfekten Kreis. Die elliptische Polarisation ist eine Mischform, bei der eine Ellipse entsteht.

Mit Polarisator und Analysator kannst du Licht sogar komplett auslöschen - ein faszinierender Effekt, den du im Experiment beobachten kannst!

Das Huygens'sche Prinzip erklärt, wie sich Wellen ausbreiten. Jeder Punkt einer Wellenfront wird zum Ausgangspunkt neuer kleiner Wellen. Die Überlagerung all dieser Elementarwellen ergibt die neue Wellenfront.

Verstehen statt Auswendiglernen: Stell dir vor, wie kleine Steinchen ins Wasser fallen - so funktioniert das Huygens'sche Prinzip!

# Wellen
Arten mechanischer Wellen:
a Longitudinalwelle: (Druck- oder Kompressionswelle)

Ausbreitungsrichtung
Schwingungsrichtung
$c_l = \s

Beugungsbedingungen

Wenn Wellen auf Hindernisse treffen, entstehen interessante Interferenzmuster. Bei konstruktiver Überlagerung verstärken sich die Wellen - das passiert, wenn der Gangunterschied Δs ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge ist: Δs = n·λ.

Destruktive Überlagerung führt zur Auslöschung. Hier ist der Gangunterschied ein ungeradzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge: Δs = 2n12n-1·λ/2.

Die Formeln sin(αₙ) = n·λ/d für Maxima und sin(αₙ) = 2n12n-1·λ/(2d) für Minima sind deine wichtigsten Werkzeuge für Beugungsaufgaben.

Erfolgsgarantie: Übe diese Formeln an verschiedenen Beispielen - dann sind Beugungsaufgaben ein Kinderspiel!



Wir dachten, du würdest nie fragen...

Was ist der Knowunity KI-Begleiter?

Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

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Wellen sind überall um uns herum - vom Sound deiner Kopfhörer bis zu den Wellen im Schwimmbad. In der Physik unterscheiden wir verschiedene Wellenarten und können ihr Verhalten mathematisch beschreiben. Das Verstehen von Wellen ist essentiell für viele Bereiche der... Mehr anzeigen

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Stell dir vor, du wirfst einen Stein ins Wasser oder zupfst an einer Gitarrensaite - dabei entstehen verschiedene Wellentypen! Die Transversalwelle kennst du vom Seil: Die Welle bewegt sich horizontal, während das Seil vertikal schwingt. So entstehen die typischen Wellenberge und -täler.

Bei Longitudinalwellen wie Schallwellen läuft alles anders ab. Hier schwingen die Teilchen in dieselbe Richtung, in die sich die Welle ausbreitet. Das erzeugt Verdichtungen und Verdünnungen der Luft - genau so hörst du Musik!

Oberflächenwellen sind besonders cool, weil sie eine Mischung aus beiden sind. Die Wasserteilchen machen kleine Kreisbewegungen, wodurch die charakteristische Wellenbewegung an der Oberfläche entsteht.

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Um Wellen zu verstehen, brauchst du vier wichtige Begriffe. Die Periodendauer T ist die Zeit für eine komplette Schwingung - wie lange braucht ein Punkt, um einmal auf und ab zu schwingen? Die Frequenz f zählt, wie oft das pro Sekunde passiert.

Die Wellenlänge λ ist der Abstand zwischen zwei identischen Punkten, zum Beispiel von einem Wellenberg zum nächsten. Das kannst du gut an Wasserwellen beobachten!

Die Phasengeschwindigkeit zeigt, wie schnell sich die Wellenform ausbreitet. Mit der Formel v = λ·f kannst du berechnen, wie schnell sich eine Welle bewegt - super praktisch für Klausuren!

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Wellendiagramme und Grundlagen

Es gibt zwei wichtige Darstellungsweisen für Wellen. Das t-y-Diagramm zeigt, wie sich ein einzelner Punkt über die Zeit bewegt - wie ein Korken, der auf dem Wasser schwimmt. Das x-y-Diagramm ist wie ein Foto aller Wellenpunkte zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Die Grundgleichung c = λf verbindet alle wichtigen Wellengrößen miteinander. Diese Formel funktioniert für alle Wellen - von Schall bis Licht!

Polarisation gibt es nur bei Transversalwellen. Bei linearer Polarisation schwingt der Wellenvektor nur in einer Ebene. Das kennst du von Polarisationsfiltern in Sonnenbrillen!

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Neben der linearen Polarisation gibt es noch zwei weitere Arten. Bei zirkularer Polarisation beschreibt der Schwingungsvektor einen perfekten Kreis. Die elliptische Polarisation ist eine Mischform, bei der eine Ellipse entsteht.

Mit Polarisator und Analysator kannst du Licht sogar komplett auslöschen - ein faszinierender Effekt, den du im Experiment beobachten kannst!

Das Huygens'sche Prinzip erklärt, wie sich Wellen ausbreiten. Jeder Punkt einer Wellenfront wird zum Ausgangspunkt neuer kleiner Wellen. Die Überlagerung all dieser Elementarwellen ergibt die neue Wellenfront.

Verstehen statt Auswendiglernen: Stell dir vor, wie kleine Steinchen ins Wasser fallen - so funktioniert das Huygens'sche Prinzip!

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Wenn Wellen auf Hindernisse treffen, entstehen interessante Interferenzmuster. Bei konstruktiver Überlagerung verstärken sich die Wellen - das passiert, wenn der Gangunterschied Δs ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge ist: Δs = n·λ.

Destruktive Überlagerung führt zur Auslöschung. Hier ist der Gangunterschied ein ungeradzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge: Δs = 2n12n-1·λ/2.

Die Formeln sin(αₙ) = n·λ/d für Maxima und sin(αₙ) = 2n12n-1·λ/(2d) für Minima sind deine wichtigsten Werkzeuge für Beugungsaufgaben.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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