m s km v 713 h Tsunamiwelle Ausbreitungsgeschwindigkeit: g=9,81m/s 2,Gravitationskonstante h=tiefe des Meeresbodens in Meter

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "m s km v 713 h Tsunamiwelle Ausbreitungsgeschwindigkeit: g=9,81m/s 2,Gravitationskonstante h=tiefe des Meeresbodens in Meter"

Regina Peters
vor 6 Jahren
Abrufe

1 Wellen Tsunami

2 Tsunamiwelle Ausbreitungsgeschwindigkeit: v g h g=9,81m/s 2,Gravitationskonstante h=tiefe des Meeresbodens in Meter Berechnungsbeispiel: h=4000 m v 9, km v 713 h m s

3 Räumliche Phänomene, Beispiele

4 Eigenschwingungen der Erde Torsional mode, n=0, l=5, m =4. period 18 minutes Source:

5 Moleküle

6 Wie entsteht eine Welle?

7 Wellenmodell

8 Wandernde Wellen

9 Ausbreitung von Wellenbergen

10 Ausbreitung von Wellenbergen

Frequenz: Die Frequenz f gibt die Anzahl der vollen Schwingungen (Perioden - T) pro Zeiteinheit (s) an und wird nach dem deutschen Physiker Heinrich Hertz in Hertz (Hz = 1/s) gemessen.

11 Begriffsbildung Wellenlänge: Als Wellenlänge λ (Lambda) versteht man den Abstand zweier Punkte mit gleicher Phase. Punkte die im zeitlichen Ablauf die gleiche Auslenkung (Amplitude) und die gleiche Bewegungsrichtung haben. Die Angabe der Wellenlänge erfolgt normalerweise in nm. Frequenz: Die Frequenz f gibt die Anzahl der vollen Schwingungen (Perioden - T) pro Zeiteinheit (s) an und wird nach dem deutschen Physiker Heinrich Hertz in Hertz (Hz = 1/s) gemessen. Zwischen der Frequenz und der Wellenlänge besteht ein direkter physikalischer Zusammenhang: Wellenlänge λ Frequenz f = Lichtgeschwindigkeit c Amplitude: Die Amplitude y beschreibt die maximale Auslenkung einer Schwingung, also dort wo der Wellenberg am höchsten ist. Bei Lichtwellen ist die Amplitude nicht immer direkt messbar; von ihr abhängig ist jedoch die Intensität (Helligkeit); diese kann in Folge auch gemessen werden kann Phase: Die Phase π gibt an, wann und wo die Wellenberge, bzw. die Wellentäler sind also den Schwingungszustand einer Welle Gleichphasige Sinuswellen Sinuswellen unterschiedlicher Phasen

12 2 Kugelwellen

19 Die Interferenz von Wellen 2 Wellen laufen übereinander hinweg, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen.

24 Überlagerung von Wellen

25 Konstruktive und destruktive Interferenz Gangunterschied d: 2 harmonische Welle gleicher Wellenlänge ist der Unterschied um den sich die beiden Wellen unterscheiden vor- oder nachläuft Konstruktive Interferenz tritt dann auf, wenn der Gangunterschied der beiden Wellen ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge ist, somit trifft immer ein Wellenberg auf einen Wellenberg und ein Wellental auf ein Wellental. Haben beide Wellen dieselbe Amplitude so führt konstruktive Interferenz zu einer doppelt so großen Amplitude (Gangunterschiede/Phasendifferenz: Δ φ = 0, 2π, 4π, 6π...).

26 Destruktive Interferenz hier beträgt der Gangunterschied immer nur ein Vielfaches der halben Wellenlänge; die beiden Wellen schwingen also gegenphasig. Es treffen somit immer Wellenberg auf Wellental und umgekehrt. Die resultierende Welle ist daher kleiner als bei den beiden ursprünglichen Wellen - daher der Name destruktive Interferenz. Haben beide Wellen dieselbe Amplitude, so löschen sie sich sogar gänzlich aus. (Gangunterschiede/Phasendifferenz: Δ φ = π, 3π, 5π, 7π...)

27 Longitudinale / Transversale Wellen Schwingungsrichtung und Fortpflanzungsgeschwindigkeit sind Paralell: longitudinal Senkrecht: transversal

28 transveral

29 longitudinal

30 Oberflächenwellen

31 Harmonische Wellen

32 Harmonische Wellen

33 Eigenschwingungen von Wellenträgern B A l = n l/2 n = 1,2,3... (4.8) Eine Eigenschwingung kann man auffassen als zwei gegeneinander laufende Sinuswellen. Für diese gilt: Amplituden und Wellenlängen sind gleich. Die Wellenlänge erfüllt Bedingung

34 Stehende Wellen

35 Stehende Wellen

36 Stehende Wellen

37 Stehende Wellen

38 Gezupfte Saite

39 Gezupfte Saite(Überlagerung)

40 Stehende Wellen einer Glocke

41 Reflexion Wellen werden an Grenzflächen reflektiert Dichteres Medium Dünneres Medium Dichteres Medium loses Ende kein Phasensprung festes Ende Phasensprung

43 Reflexion

Brechung Als Brechung bezeichnet man die Richtungsänderung einer Welle aufgrund einer lokalen Änderung ihrer Ausbreitungsgeschwindigkeit.

44 Brechung Als Brechung bezeichnet man die Richtungsänderung einer Welle aufgrund einer lokalen Änderung ihrer Ausbreitungsgeschwindigkeit. Wenn eine Welle auf ein transparentes Medium trifft, wird sie an der Oberfläche gebrochen. Die Richtung und die Intensität der Brechung ist abhängig von der Brechzahl n.

45 Brechung

Wie stark eine Welle an einem Spalt gebeugt wird, ist abhängig von der Spaltbreite.

46 Beugung Als Beugung bezeichnet man das Eindringen von Wellen in den geometrischen Schatten. Man bezeichnet den Bereich hinter einem Hindernis (Spalt oder z.b. ein Haar), der eigentlich von einer geradlinigen Welle nicht erreicht werden kann, als geometrischen Schatten. Wie stark eine Welle an einem Spalt gebeugt wird, ist abhängig von der Spaltbreite. Liegt die Wellenlänge der zu beugenden Welle nicht in der Größenordnung des Spalts, so tritt keine Beugung auf. Eine geradlinige Welle breitet sich nach dem Durchgang durch den Spalt ebenfalls geradlinig aus.

47 Polarisierte Wellen Eine Eigenschaft aller Wellen ist die Polarisation. Sie gibt an, in welche Richtung die mit der Welle verbundene Schwingung geschieht. Eine Welle schwingt nur in einer Ebene Eine Welle schwingt zirkular

48 Interaktive Versuche chanische-wellen

Ähnliche Dokumente

[c] = 1 m s. Erfolgt die Bewegung der Teilchen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle, dann liegt liegt Transversalwelle vor0.

[c] = 1 m s. Erfolgt die Bewegung der Teilchen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle, dann liegt liegt Transversalwelle vor0. Wellen ================================================================== 1. Transversal- und Longitudinalwellen ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------