Welle (Physik)

Stichpunkte

Allgemein
	die sich zyklisch ineinander umwandeln können
	Eine Welle ist im physikalischen Sinne eine Art der Energieausbreitung: Sobald ein Raumpunkt zwei Energie-Formen annehmen kann
	kann er als Oszillator aufgefasst werden
	Eine Welle bedeutet zeitlich und örtlich periodische Veränderungen einer physikalischen Größe g(t
	x)
	und eine Kopplung zwischen den beiden Oszillatoren besteht
	und weiter zu einem dritten
	dann kann die Energie im Laufe der Zeit von einem zum nächsten Oszillator abwandern
	usw
	Wenn benachbarte Raumpunkte dieselbe Fähigkeit besitzen
	"Verbergen") 1 Anschauliches Modell 2 Grundgleichungen 3 Wellentypen 4 Beispiele 5 Phänomene aus dem Bereich der Wellenlehre [Bearbeiten]
	Dieses Ausbreitungs-Phänomen nennt man Welle. Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
Anschauliches Modell
	Viele Pendel sind in einer Reihe aufgehängt und mit Gummifäden verbunden
	Ein einzelnes Pendel kann Lageenergie speichern (wenn es weit ausgelenkt ist) oder Bewegungsenergie (wenn es sich gerade durch den Nullpunkt bewegt)
	wird es kurz alleine pendeln
	Beim Pendeln wandeln sich diese beiden Energieformen ineinander um. Wird nun ein Pendel angestoßen
	jedoch durch die Gummi-Fäden im Laufe der Zeit seine Nachbarn mit anregen
	bis diese sogar stärker pendeln
	Im Laufe der Zeit wird sich das "Pendeln" als Welle über alle Pendel ausbreiten. [Bearbeiten]
Grundgleichungen
	nach der sich die gleiche Schwingungsphase (räumlich) wiederholt
	nach der sich die gleiche Schwingungsphase (zeitlich) wiederholt
	wobei <math>v_{ph}<math> die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist
	besteht der Zusammenhang <math>f = frac{1}{T}<math>. Zwischen der Frequenz f der Oszillatoren und der Wellenlänge λ
	d. h. der Strecke
	Zwischen der Frequenz f der Oszillatoren und der Schwingungsdauer T
	d. h. der Zeit
	besteht der Zusammenhang <math>v_{ph} = lambda cdot f <math>
	Die Grundgleichungen können anhand einer grünen Welle (Ampelschaltung im Straßenverkehr) gut veranschaulicht werden
	Wellen werden mathematisch durch Wellengleichungen beschrieben. [Bearbeiten]
Wellentypen
	Transversalwelle: Eine Transversalwelle ist eine Welle
	bei der Auslenkung und Ausbreitungsrichtung senkrecht aufeinander stehen. Longitudinalwelle: Bei einer Longitudinalwelle sind Ausbreitungsrichtung und Auslenkung parallel zueinander. Man Unterscheidet außerdem: Druckwellen: Der Druck eines Mediums oszilliert in einer bestimmten Frequenz
	meist unter Einwirkung der Gravitation oder der Oberflächenspannung
	Ein Beispiel hierfür ist Schall. Oberflächenwellen: Die Oberfläche eines Mediums oszilliert in einer bestimmten Frequenz
	Photonen) verhalten sich auch wie Wellen (siehe Welle-Teilchen Dualismus)
	Ein Beispiel hierfür sind Wasserwellen (Seegang). Elektromagnetische Wellen: Energie-Quanten (Elektronen
	Einfache Beispiele sind Licht und Rundfunk. [Bearbeiten]
Beispiele
	an den dazwischenliegenden Bewegungsknoten ist die Amplitude Null
	sondern räumlich konstante Schwingungsmuster bilden: An den sogenannten Bewegungsbäuchen schwingen sie mit der verdoppelten Amplitude und der ursprünglichen Frequenz
	die sich nicht ausbreiten
	Stehende Welle: Bei Ãœberlagerung zweier sich ausbreitender Wellen derselben Frequenz und Amplitude kommt es durch Ãœberlagerung (dh Superposition) zur Ausbildung von stehenden Wellen
	Diese Erscheinung wird als Interferenz bezeichnet
	Sie tritt insbesondere vor einer reflektierenden Wand auf oder auch zwischen zwei passend abgestimmten Wänden
	die gemeinsam einen Resonator bilden
	Seegang: Energieformen: Lageenergie des Wassers und Bewegungsenergie des Wassers. Sonderfall: Bei Überlagerung zweier Wellenzüge ähnlicher Amplitude (das heißt hier: Wellenhöhe) aus unterschiedlicher Richtung spricht man von Kreuzsee
	wobei sich zeitweise auch stehende Wellen (siehe oben) ausbilden können
	Schallwellen: Energieformen: Druck und Schnelle der Luft
	Licht (Elektromagnetische Wellen): Energieformen: elektrische Feldenergie und magnetische Feldenergie
	Autowellen Energieformen: Ionenströme an biologischen Membranen und Redoxreaktionen in chemischen Diffusions-Reaktions-Gemischen [Bearbeiten]
Phänomene aus dem Bereich der Wellenlehre
	stehende Wellen Welle-Teilchen-Dualismus Wellenausbreitung in Hohlleitern Beugung Interferenz Polarisation Longitudinal- und Transversalwellen ar:موجة da:Bølge en:Wave eo:Ondo fr:Onde nl:Golf (natuurkunde) ja:波 nds:Bülg pl:Fala (fizyka) pt:Onda simple:Wave sl:Valovanje

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