Was ist eine stehende Welle?
Eine stehende Welle entsteht durch Überlagerung zweier gegenläufiger Wellen gleicher Frequenz und Amplitude. Es gibt feste Punkte ohne Bewegung (Knoten) und Punkte mit maximaler Auslenkung (Bäuche).
Wie entsteht eine stehende Welle?
Durch Reflexion einer Welle am Ende eines Mediums → einlaufende und reflektierte Welle interferieren miteinander.
Was sind Knoten und Bäuche?
Knoten: Orte ohne Auslenkung (Amplitude = 0)
Bäuche: Orte mit maximaler Auslenkung
: Wie groß ist der Abstand zwischen Knoten und Bäuchen?
Knoten–Knoten: λ/2
Knoten–Bauch: λ/4
Welche Bedingung gilt für stehende Wellen auf einer gespannten Saite?
Die Länge der Saite muss ein ganzzahliges Vielfaches von λ/2 sein:
l=n*λ/2
: Welche Frequenzen sind möglich?
Nur bestimmte Frequenzen (Resonanzfrequenzen):
f(n)=n⋅f(1)
mit n = 1, 2, 3, …
Was ist die Grundschwingung?
Die niedrigste mögliche Frequenz (n = 1), mit einem Bauch in der Mitte.
: Was sind Oberschwingungen?
Höhere Schwingungsmoden (n ≥ 2) mit mehreren Knoten und Bäuchen.
Wie ist die Energie verteilt?
An Knoten: keine Bewegung → minimale Energie
An Bäuchen: maximale Bewegung → maximale Energie
Wo treten stehende Wellen auf?
Gitarrensaite
Luftsäulen (Orgelpfeifen)
Mikrowellen im Hohlraum
Was ist Reflexion von Wellen?
Reflexion ist das Zurückwerfen einer Welle an einer Grenzfläche zwischen zwei Medien, wenn sie nicht vollständig übertragen wird.
Wie lautet das Reflexionsgesetz?
Einfallswinkel = Reflexionswinkel
gemessen jeweils zum Lot (Normalen)
Was passiert bei der Reflexion mit der Ausbreitungsrichtung?
Die Welle ändert ihre Richtung, bleibt aber im gleichen Medium.
Was passiert bei Reflexion an einem festen Ende?
Welle wird phaseninvertiert (180° Phasensprung)
Auslenkung kehrt ihr Vorzeichen um
Zuletzt geändertvor 12 Tagen