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Wellen


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Longitudinalwellen; Längswellen
Die Schwingungsrichtung ist parallel zur Ausbreitungsrichtung (z.B. Schallwellen).
Transversalwellen; Querwellen
Die Schwingungsrichtung ist orthogonal zur Ausbreitungsrichtung (z.B. elektromagnetische Wellen).
Wellenlänge
λ [Meter m]
Ausbreitungsgeschwindigkeit; c
Δx / Δt = λ * f
offenes Ende
Reflexion, bei der ein Wellenberg als Wellenberg reflektiert wird, es gilt EES und IES.
festes Ende
Reflexion, bei der ein Wellenberg als Wellental reflektiert wird, es gilt EES.
gedämpftes Ende
Bei einer Welle kommt es zu keiner Reflexion.
Wellenwanne
Ein Wasserbecken, dessen zweidimensionale Wellen mithilfe einer Lampe und eines Spiegels auf einen transparenten Schirm abgebildet werden.
Gangunterschied
Die Differenz des zurückgelegten Weges zweier Wellen mit gleicher Frequenz.
konstruktive Interferenz
Überlagerung zweier Wellen mit gleicher Frequenz mit einem vielfachen ihrer Wellenlänge als Gangunterschied.
destruktive Interferenz
Überlagerung zweier Wellen mit gleicher Frequenz, der Gangunterschied ist aber kein vielfaches der Wellenlänge.
Huygenssches Prinzip
Jeder Punkt einer Wellenfront ist Ausgangspunkt einer Elementarwelle (Kreiswelle). Die neue Wellenfront ist die Einhüllende der Elementarwellen.
Reflexionsgesetz
Einfallswinkel = Ausfallswinkel. (Herleitung mit Huygenschem Prinzip)
Fermatsches Prinzip
Eine Welle nimmt immer den schnellsten Weg um durch ein Medium zu gelangen.
Schmaler Spalt
In den Spalt passt nur eine Elementarwelle, die sich kreisförmig ausbreitet.
Breiter Spalt
In den Spalt passen viele Elementarwellen, auf der Spaltbreite gibt es konstruktive Interferenz, an den Rändern im Schnitt destruktive Interferenz.
Doppelspalt
Die zwei Wellenbündel interferieren miteinander, es kommt zu einem hell / dunkel Streifenmuster. Der mittlere Streifen ist immer hell, da dort immer Δs = 0.
Gitter
Das Streifenmuster ist heller und schärfer, da es im Schnitt destruktive Interferenz gibt und nur bei Δs = n*λ einen hellen Punkt.
elektromagnetische Wellen
Wellen, die kein Ausbreitungsmedium brauchen, im Vakuum die selbe Geschwindigkeit c = 3 * 10⁸ m/s haben, polarisiert sind und von elektrischen Leitern reflektiert werden.
Hertzscher Dipol
Ein elektrischer Leiter als EM-Schwingkreis mit kleiner Induktivität und Kapazität zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen.