Wellenmechanik
Motivation Wir wollen immer noch das moderne Weltbild der Physik das das klassische abgelöst hat verstehen. Das nächste große Thema ist die Quantenmechanik. Aber um die Quanten- mechanik zu verstehen müssen wir uns erst mit der klassischen Wellenmechanik beschäftigen.
Wellen sind überall
Wellenarten Wir unterscheiden zwischen mechanischen Wellen und elektromagnetische Wellen: Eine mechanische Welle ist die Ausbreitung einer Auslenkung in einem Medium.
Longitudinal und Transversal
Wir beginnen mit den einfachsten wellen: Sinuswellen. Mache Aufgabe 4 auf Seite 139. Aufgabe 15 S Sinuswellen
Fourieranalyse Sinuswellen sind wichtig, da jede Welle als Summe von Sinuswellen interpretiert werden kann. So ist die komplexe Welle oben die Summe der drei unteren Wellen. Möchte man Informationen über eine Welle verschicken (z.B. beim Telefon) reicht es somit die Frequenzen und Amplituden der Sinuswellen zu übermitteln.
Huygenssches Prinzip Jeder Punkt einer Wellenfront is Ausgangspunkt für Kreis- oder Kugelförmige Elementarwellen. Medium 1,, v 1 Medium 2, v 2 Brechung: Wellen verändern ihre Ausbreitungsrichtung beim Übergang von einem Stoff in einen anderen, da die Ausbreitungsgeschwindigkeit in den beiden Stoffen nicht gleich ist. Aufgabe: Diskutiere Abbildung 2 auf S. 132 und erkläre die Abbildung auf diesem Slide.
Eigenschaften von Wellen Reflexion Beugung Aufgabe: Wieso kann man um Ecken hören aber nicht sehen? Aufgabe 8 auf S Erkläre die Tabelle unten auf S. 133.
Interferenz Wellen überlagern sich ungestört. Im Überlagerungsbereich addieren sich die Elongationen. Erkläre Abbildung 1 auf S. 133.
Stehende Wellen Unter gewissen Umständen (z.B. auf der Saite einer Geige) entstehen statische Interferenzmuster, sogenannte stehende Wellen. Mache Aufgabe 7a und 7b auf Seite
Schallwellen
Longitudinalwellen Schallwellen sind Longitudinale Druckwellen und breiten sich in Luft mit 333 m/s aus. Wieso sieht man beim Gewitter erst den Blitz und hört erst einige Sekunden später den Donner? Mache Aufgabe 5 und 6 auf Seite 139. Hausaufgabe: Aufgabe 13 S. 140.
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