Politik und Gesellschaft

• Mechanische Welle


  Ausbreitung einer Störung in einem Medium aus elastisch untereinander gekoppelten Teilchen
• Mechanische Welle


  • Breitet sich mit endlicher Geschwindigkeit, der sog. Wellengeschwindigkeit bzw. Ausbreitungsgeschwindigkeit bzw. Phasengeschwindigkeit c, aus
  • Transportiert in Ausbreitungsrichtung keine Materie, wohl aber Energie bzw. Information
• Wellenarten


  • Transversalwellen (Ausbreitungsrichtung ⊥ Teilchenbewegung)
  • Longitudinalwellen (Ausbreitungsrichtung || Teilchenbewegung)

  
• Reibungseinflüsse werden im Folgenden vernachlässigt
• Harmonische Welle


  1. Erreger führt harmonische Schwingung aus

  2. Jedes Teilchen des Wellenträgers schwingt periodisch um seine Ruhelage mit der Amplitude A und der Frequenz f des Erregers

  
• Wellenlänge


  Abstand zweier benachbarter Punkte gleicher Phase auf dem Wellenträger
• Phasengeschwindigkeit c


  c = λ · f
• Beugung ist ein typisches Wellenphänomen
• Beugung


  1. Eindringen einer Welle in den geometrischen Schattenraum

  2. Erklärung durch das Huygens'sche Prinzip: Jeder Punkt, der von einer Wellenfront getroffen wird, verhält sich wie Ausgangspunkt einer neuen Welle gleicher Frequenz (Elementarwelle)

  3. Überlagerung aller Elementarwellen ergibt neue Wellenfront als Einhüllende

  
• Interferenz ist ein typisches Wellenphänomen
• Interferenz


  1. Überlagerung gleichfrequenter Wellen

  2. Wellen überlagern sich nach dem Superpositionsprinzip ungestört, d.h. in jedem Punkt addieren sich die Auslenkungen der einzelnen Wellen
• Stehende Welle


  • Entsteht durch Überlagerung zweier gegenläufiger Wellen gleicher Frequenz und Amplitude
  • Im Abschnitt zwischen zwei Knoten schwingen alle Teilchen gleichphasig, in zwei Aufeinanderfolgenden Abschnitten ist die Schwingung gegenphasig
  • Es erfolgt kein Energietransport

  
• Gangunterschied s


  • Maximale Gesamtamplitude (konstruktive Interferenz), falls s ein Vielfaches der Wellenlänge ist
  • Minimale Gesamtamplitude (destruktive Interferenz), falls s ein ungeradzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge ist
• Beim Doppelspaltversuch treten Beugung und Interferenz auf