Inteferenzphänomen:
2 Punkte eines Mediums, in dem sich eine progressive Welle ausbreitet, schwingen phasengleich (phasenentgegengesetzt) wenn der Abstand zwischen ihnen einem geraden (ungeradem) Vielfachen der halben Wellenlänge entspricht.
Phasengleich: d= (2k) x λ/2
Phasenentgegengesetzt: d= (2k+1) x λ/2
Interferenzbedingungen
es müssen gleichzeitig und im selben Medium, 2 parallele, harmonische Wellen mit der gleichen Frequenz erzeugt werden
Die Dephasage zwischen den Wellen muss konstant sein—> sie sind koherent
Vibrationsmaximum
Fortschreitungsdifferenz: d1-d2= (2k) x λ/2
Wenn Anzahl halber Wellenlängen gerade: Hyperbel ist ein Ort von Bäuchen (Maxima)
—> Hyperbel heißt dann Unwetterlinie; jeder Punkt schwingt mit Amplitude 2A
Resultierende hat als Amplitude die Summe der Amplituden beider Wellen.
Inteferenz ist konstruktiv, denn beide Welle erreichen Punkt P in Phase
Vibrationsminimum
Fortschreitungsdifferenz: d1-d2= (2k+1) x λ/2
Wenn Anzahl halber Wellenlängen ungerade, dann ist Hyperbel ein Ort von Knoten (Minimum)
Hyperbel heißt dann Ruhestandlinie; Die Schwingungsamplitude von jedem Punkt ist null
Rsultierende hat als Amplitude die Differenz der AMplituden beider Wellen
Interferenz ist destruktiv, denn die 2 Wellen erreichen Punkt P phasenentgegengesetzt
Beispiele von Inteferenzen
An Wasseroberfläche erzeugte Wellen
Schallwellen in der Luft
Zerstreute/refelktierte Lichtwellen
Experiment von Young
Stellte Dia mit einem Loch (⌀= 1/4mm) vor eine einfarbige Punktlichtquelle
Nachdem Licht erstes Loch durchquert —> Beugung (Diffraktion)
Diffraktierte Lichtwelle erreicht 2. Dia, dass 2 Löcher hat (⌀= 1/4mm) die 1/2mm voneinander entfernt sind
Licht unterliegt 2 gleichzeitigen Beugungen; man erhält 2 Quellen in Phase mit gleicher Frequenz
Inteferenz findet statt: An bestimmten Punkten des Schirmes überlagern sich beide Wellen und Inteferenz ist störend —> Licht + Licht = Dunkelheit
Unterschied zwischen weißem Licht & Laserlicht
weißes Licht: großes Spektrum (rot-violett); viele verschiedene Wellenlängen, die nicht phasengleich sind
Laserlicht: Eine Wellenlänge; phasengleich; mehr Energie & Reichweite
Stehende Welle in einer Kordel deren Endpunkte befestigt sind
entsteht durch Überlagerung von Einfallswellen und Reflexionswellen
Einfallswelle, die sich im Richtungssinn der Kordel bewegt, trifft auf Reflexionswelle, die sich im entgegengesetzten Richtungssinn bewegt
Wenn Einfallswelle und Reflexionswelle auf selben Punkt treffen—> Schwingunsamplitude dieses Punktes = Addition der Amplituden, die durch Einfalls-& Reflexionswelle erzeugt wurden
Punkte die nie einer Bewegung unterliegen = Knoten; Beide Wellen interferieren vernichtend miteinadner
Punkte die maximaler Bewegung unterligen = Bäuche; Wellen interferieren aufbauend
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