Was sind die Eigenschaften von Wellen?

Was sind die Eigenschaften von Wellen?

Mit Wellen wird Energie, aber kein Stoff transportiert. Wellen können reflektiert und gebrochen werden. Typische Eigenschaften von Wellen sind die Beugung und die Interferenz (Überlagerung).

Was sind die Eigenschaften von mechanischen Wellen?

Wellen können reflektiert und gebrochen werden. Typische Eigenschaften von Wellen sind die Beugung und die Interferenz (Überlagerung). Durch vielfältige Experimente und Erfahrungen in der Praxis hat man die verschiedenen Eigenschaften von mechanischen Wellen, z. B. von Wasserwellen und Schallwellen, entdeckt.

Was entsteht bei der Überlagerung von Wellen?

Bei der Überlagerung von Wellen addieren sich an jeder Stelle die Auslenkungen der einzelnen Wellen. Es entsteht eine resultierende Welle mit der gleichen Frequenz. Ihre Amplitude hängt vom Phasenunterschied der beiden Wellen ab.

Was ist eine allgemeine Definition der Oberflächenspannung?

Eine allgemeinere thermodynamische Definition der Oberflächenspannung: Die Oberflächenspannung σ ist die Ableitung der freien Enthalpie G nach der Fläche A bei konstanter Temperatur T und bei konstantem Druck p : Die Freie Enthalpie hat die Dimension einer Energie.

Was ist physikalische Beschreibung einer Welle?

Zur physikalischen Beschreibung einer Welle werden die gleichen Größen wie zur Beschreibung von Schwingungen verwendet. Zusätzlich sind zwei weitere Begriffe für die Beschreibung von Wellen nützlich: Alle Punkte, die vom Ausgangspunkt einer Welle den jeweils gleichen zeitlichen Abstand haben, werden „Wellenfront“ genannt.

Was ist die Wellenfunktion eines Teilchens?

Die Wellenfunktion eines Teilchens im eindimensionalen Raum ist eine komplexe Funktion über der Menge der reellen Zahlen. Das Betragsquadrat der Wellenfunktion, , wird als Wahrscheinlichkeitsdichte der Teilchenposition interpretiert. Die Wahrscheinlichkeit, bei einer Messung das Teilchen im Intervall [a,b] zu finden, ist folglich .

Was sind seismische Wellen?

An einem Ort, der von einem Erdbeben bedroht wird, treffen zwei Arten von seismischen Wellen ein: Raumwellen und Oberflächenwellen. Die zuerst ankommenden Wellen werden als Primärwellen oder P-Wellen bezeichnet. Danach folgen die Sekundärwellen oder S-Wellen. Beide Wellentypen durchlaufen den ganzen Globus und sind somit Raumwellen.

Was ist eine Streuung mechanischer Wellen?

Streuung mechanischer Wellen. Hindernisse, die im Vergleich zu Wellenlänge sehr klein sind, werden zu Zentren von Elementarwellen, die sich von dort nach allen Richtungen ausbreiten. Dieser Vorgang der Aufsplittung von Wellen wird als Streuung bezeichnet. Sie bewirkt, das Wellen, die sich in einer bestimmten Richtung bewegen, abgeschwächt werden.

Etwas genauer behandeln wir folgende Punkte Eigenschaften von Wellen: Amplitude, Frequenz, Wellenlänge und Ausbreitungsgeschwindigkeit; Verhalten von Wellen: Reflexion, Brechung, Beugung und Überlagerung von Wellen.

Was sind die Bezeichnungen von Primärwellen und S-Wellen?

Die Bezeichnungen der im Folgenden beschriebenen Primärwellen ( P-Wellen) und Sekundärwellen ( S-Wellen) beziehen sich darauf, dass erstere sich schneller ausbreiten: An einem vom Bebenherd entfernten Ort werden zuerst die P-Wellen und erst später die S-Wellen aufgezeichnet.

Was ist die Bewegungsrichtung von S-Wellen?

Die Bewegungsrichtung von S-Wellen. Mit etwas weniger als die halbe Geschwindigkeit von P-Wellen breiten sich S-Wellen aus. Weil bei ihnen die Gesteine in einer senkrechten Ebene zur Fortpflanzungsrichtung schwingen und eine biegende oder scherende Bewegung durchlaufen, nennt man sie Transversal- oder Scherwellen.

Wie entsteht eine Ausbreitung von Wellen?

Ausbreitung von Wellen. Wellen breiten sich von einem Erreger aus in einem Stoff bei konstanter Dichte des Stoffes und konstanter Temperatur geradlinig aus. Es bilden sich Wellenfronten. Die Ausbreitung der Wasserwellen erfolgt senkrecht zu den Wellenfronten. Ausbreitung von Wasserwellen von einem Erreger aus.

Wie können mechanische Wellen reflektiert werden?

Treffen mechanische Wellen auf ein Hindernis, so werden sie reflektiert. Das kann man z. B. beobachten, wenn Schallwellen auf eine Fläche treffen (Bild 4) oder Wasserwellen schräg auf eine Mauer treffen. Für die Reflexion mechanischer Wellen gilt das Reflexionsgesetz: Einfallswinkel und Reflexionswinkel sind gleich groß.

Was sind mechanische und elektromagnetische Wellen?

In diesem Abschnitt schauen wir uns konkrete Beispiele für mechanische und elektromagnetische Wellen an. Wellen, die ein Medium zur Fortbewegung brauchen, werden als mechanische Wellen bezeichnet. Ohne ein Medium können sich mechanische Wellen nicht ausbreiten.

Was sind die Voraussetzungen für die Entstehung von Wellen?

Voraussetzungen für die Entstehung von Wellen. Voraussetzungen für das Entstehen einer mechanischen Welle sind: Es müssen schwingungsfähige Körper bzw. Teilchen vorhanden sein. Zwischen den Körpern bzw. Teilchen müssen Kräfte wirken; es muss also eine kräftemäßige Kopplung vorhanden sein. Mindestens einer der Körper bzw.

Was ist eine mechanische Welle?

Eine mechanische Welle ist die Ausbreitung einer mechanischen Schwingung im Raum. Beispiele für mechanische Wellen sind Wasserwellen, Schallwellen, Erdbebenwellen oder Seilwellen. Es müssen schwingungsfähige Körper bzw.

Was ist eine Welle mit der Wellenlänge?

Laufen Wellen auf den Strand zu, werden sie abgebremst, türmen sich auf und brechen. Eine Welle mit der Wellenlänge breitet sich auf dem offenen Meer mit der Geschwindigkeit

Wie unterscheiden sich die verschiedenen Wellen voneinander?

Interessant ist, dass die verschiedenen Wellen sich nicht nur zeitlich, sondern auch räumlich unterscheiden. Während sich die ersten Wellen noch auf Manchester, das Ruhrgebiet und die USA bezogen, verschieben sich spätere Wellen immer mehr nach Deutschland, Japan und USA.

Was benutzt man zur Darstellung von Wellen?

Zur Darstellung von Wellen nutzt man Wellenfronten und Wellennormale: Als Wellenfronten (schwarze Linien) bezeichnet man die Stellen maximaler Auslenkung (Wellenberge). Ihr Abstand ist gleich der Wellenlänge λ. Die Wellennormale (rot) steht immer senkrecht auf den Wellenfronten und stimmt mit der Ausbreitungsrichtung überein.

Was sind Wellen in unserer Umwelt?

In unserer Umwelt treten Wellen in vielerlei Bereichen auf. Die Bilder zeigen einige Beispiele für Wellen. Eine Welle ist eine räumliche und zeitliche Zustandsänderung physikalischer Größen, die meist nach bestimmten periodischen Gesetzmäßigkeiten erfolgt.

Was sind Beispiele für stehende Wellen?

Einfache Beispiele für stehende Wellen sind die Bewegung eines an einer Türklinke festgeknoteten Seils, das gleichmäßig auf und ab bewegt wird, die Luftschwingungen in einer Flöte oder Chladni’sche Klangfiguren – Letztere sind ein Beispiel für eine stehende Welle in zwei Dimensionen. Im Resonator eines Lasers bildet sich eine stehende Lichtwelle.

Was versteht man unter der Intensität einer Welle?

Unter der Intensität einer Welle versteht man bei einer dreidimensionalen Welle die Stärke des Energiestroms („Leistung“) pro Fläche. Sie gibt also an, wieviel Energie pro Zeit und pro Fläche transportiert wird. Im Falle einer zweidimensionalen Welle ist die Intensität die Leistung pro Länge. Im Falle…

Wie lässt sich die Energie transportieren?

Energie lässt sich in zwei verschiedenen Formen ohne große Verluste transportieren: In beiden Formen ist der Energietransport über weite Strecken möglich. Bei elektrischer Energie leisten dies Hochspannungsanlagen. Bei thermischer Energie spricht man von Fernwärme.

Was ist eine Welle im Meer?

Das kann zum Beispiel der Wasserstand im Meer sein, der periodisch steigt und sinkt. Eine Welle ist eine Schwingung, die sich durch den Raum ausbreitet. Vielleicht ist es dir nicht bewusst, aber Schwingungen begegnen dir überall im Alltag. Das beste Beispiel ist der Schall, den du hören kannst.

Was ist eine interferierende Wellenstärke?

Für bestimmte Bedingungen kommt es zu einer maximalen Verstärkung oder zur völligen Auslöschung der Wellen. Zwei interferierende Wellen werden maximal verstärkt, wenn genau ein Wellenberg auf einen Wellenberg bzw. ein Wellental auf ein Wellental trifft (s.o.).

Wie haben wir die Wellen unterschieden?

Bisher haben wir die Wellen danach unterschieden, wie sich die einzelnen Teilchen in dem Medium, in dem sich die Welle ausbreitet, bewegen. Eine andere Möglichkeit der Einordnung von Wellen besteht in der Unterscheidung, wie sich die Welle im Raum ausbreitet.

Was ist der Unterschied zwischen Wellenberg und Wellental?

Du kannst weiter deutlich beobachten, dass bei einer Wasserwelle Wellenberg und Wellental nicht dieselbe Form haben: Der Wellenberg ist kürzer und steiler als das Wellental. Bisher haben wir die Wellen danach unterschieden, wie sich die einzelnen Teilchen in dem Medium, in dem sich die Welle ausbreitet, bewegen.

Wie verhalten sich die Wellenfronten in der Physik?

Aus Bild 3 ist erkennbar, wie sich Wellenfronten und Ausbreitungsrichtung zueinander verhalten. Die Wellenfronten entsprechen den Wellenbergen. Ihre Ausbreitung erfolgt vom Erregerzentrum weg und damit senkrecht zu den Wellenfronten. Die Senkrechte auf den Wellenfronten wird in der Physik als Wellennormale bezeichnet.

Was versteht man unter Dispersion von Wellen?

Unter Dispersion von Wellen versteht man die Erscheinung, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle in einem Medium von der Wellenlänge abhängig ist. Das spielt vor allem in der Optik eine wichtige Rolle.

Wie kann man eine stehende Schallwelle feststellen?

Da diese beiden Wellen gleiche Frequenz und vor der Wand vergleichbare Amplitude besitzen, kann man insbesondere vor der Metallwand eine gut ausgeprägte stehende Schallwelle feststellen (vgl. hierzu auch das Grundwissen über Wellen). Der Nachweis der Knoten und Bäuche der stehenden Schallwelle erfolgt durch das Mikrophon.

Was sind die Eigenschaften von sinusförmigen Wellen?

Verhalten von Wellen: Reflexion, Brechung, Beugung und Überlagerung von Wellen. Um die Eigenschaften zu beschreiben, schauen wir uns den speziellen Fall von sinusförmigen Wellen an. Bei sinusförmigen Wellen folgen die Auf-und-Ab Stücke dem Muster einer Sinuskurve.

Was ist die Ausbreitung der Wellen im Raum?

Nach der Art der Ausbreitung im Raum unterscheidet man bei mechanischen Wellen zwischen linearen Wellen, ebenen Wellen und räumlichen Wellen (Bild 4). Lineare Wellen sind dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wellen nur in einer Raumrichtung ausbreiten.

Was ist die Wellenfunktion?

Auf dieser Seite wirst du zum Term der sogenannten Wellenfunktion geführt. Diese Funktion beschreibt die Auslenkung eines von der Welle erfassten Teilchens in y -Richtung an einem beliebigen Ort x zu einem beliebigen Zeitpunkt t.

Welche Bereiche gehören zu den elektromagnetischen Wellen?

Aber auch Radiowellen, ohne die es kein Radio,Fernsehen und Handy gäbe, und die oben erwähnten Mikrowellen gehören zu den elektromagnetischen Wellen. Weitere Bereiche sind die Infrarotstrahlung, die Ultraviolettstrahlung, die Röntgenstrahlungund auch die radioaktive Gammastrahlung.

Was ist eine Ausbreitung mechanischer Wellen?

Ausbreitungsgeschwindigkeit mechanischer Wellen. Eine Welle ist die Ausbreitung einer Schwingung im Raum. Eine solche Schwingung breitet sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit, der Ausbreitungsgeschwindigkeit v (manchmal auch als c bezeichnet), aus.

Was ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle?

Bemerkung: Die Phasen- oder Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle ist allein durch den Wellenträger bestimmt. Wellenlänge: x-Abstand eines Teilchens zum nächsten Teilchen im gleichen Schwingungszustand (d.h. die beiden Teilchen müssen die gleiche Auslenkung und die gleiche Geschwindigkeit haben).

Was ist die Wellenlänge einer Welle?

Bemerkung: Die Wellenlänge λ einer Welle ist keine unabhängige Größe, sondern ist immer durch die beiden Größen Schwingungsdauer T (bzw. Frequenz f) und Ausbreitungsgeschwindigkeit c und damit durch den Erreger und den Wellenträger festgelegt.

Wie kann man die Ausbreitung von Wellen erklären?

Erklären kann man die Ausbreitung von Wellen so wie auch die meisten anderen Welleneigenschaften mithilfe des huygensschen Prinzips, das unter diesem Stichwort ausführlich auf der CD dargestellt ist. Ändern sich Dichte oder Temperatur eines Stoffes, so ändert sich im Allgemeinen auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit oder Phasengeschwindigkeit.

Wie ist die Nutzung der Wellenenergie möglich?

Die Nutzung der Wellenenergie ist über verschiedene Prinzipien möglich: Nutzung der ein- und ausströmenden Luft in einer pneumatischen Kammer, in der sich der Wasserspiegel durch eine Verbindung zum Meer hebt und senkt, durch einen Windgenerator

Wie groß ist die Wellenhöhe?

Die Wellenhöhe ist wesentlich kleiner als die Wassertiefe. Die Wellenhöhe ist unabhängig von Wellenlänge und Periode. Die empirischen Daten (Messungen auf den Meeren mit Messbojen) bestätigen das Vorliegen der ersten Voraussetzung: Weitaus am häufigsten sind Wellen mit einer Höhe von 0,5 bis 2 m.

Was sind Schwingungen und Wellen?

Die beiden Definitionen von Schwingungen und Wellen haben in der Physik einen engen Zusammenhang. Eine Schwingung liegt vor, wenn sich eine physikalische Zustandsgröße periodisch mit der Zeit um einen Mittelwert herum ändert. Das kann zum Beispiel der Wasserstand im Meer sein, der periodisch steigt und sinkt.

Was sind die Unterschiede zwischen mechanischen und mechanischen Wellen?

Unterschieden werden mechanische Wellen, die stets an ein Medium gebunden sind, und Wellen, die sich auch im Vakuum ausbreiten können (beispielsweise elektromagnetische Wellen, Materiewellen oder Gravitationswellen).

Wie entsteht eine mechanische Welle?

Bei der Erzeugung einer mechanischen Welle wird die periodische Bewegung eines Teilchens des beteiligten Mediums auf benachbarte Teilchen übertragen, während sich die Welle durch das Medium hindurchbewegt. Die Teilchen sind in gewisser Weise „mechanisch“ miteinander verbunden.

Wie groß sind die Wellen auf ihrer Reise?

Auf ihrer Reise, die mehrere tausend Kilometer lang sein kann, sortieren sich die Wellen zu Gruppen. Die längeren Wellen (also die mit der größeren Periode) sind schneller und treffen als erste am Spot an. Und die Wellen werden kleiner, je weiter sie reisen.

Was ist die Wellenzahl?

Die Wellenzahl läßt sich zusammen mit der Ausbreitungsrichtung zum Wellenvektor (auch Wellenzahlvektor) der Einheitsvektor in Richtung der Wellennormale ist. Streng genommen ist nur für ebene Wellen definiert. Die Ausbreitung von Wellen wird mathematisch durch eine Wellengleichung beschrieben.

Was ist eine Wellenfläche innerhalb einer Welle?

Eine Fläche innerhalb einer Welle, deren Punkte sich zum betrachteten Zeitpunkt im gleichen Schwingungszustand ( Phase) befinden, nennt man Wellenfläche oder Wellenfront, die auf den Wellenfronten senkrecht stehenden Kurven Wellennormalen. Je nach Form der Wellenfronten spricht man von Zylinder -, Kugel – oder ebenen Wellen.

Was sind die Eigenschaften von elektromagnetischen Wellen?

Dabei ändern sich die Stärken des elektrischen und magnetischen Feldes sowohl räumlich als auch zeitlich periodisch und besitzen daher die Eigenschaften von Wellen. Man bezeichnet sie als elektromagnetische Wellen. Alle Ladungsträger, die beschleunigt oder abgebremst werden, senden elektromagnetische Felder aus, die sich im Raum ausbreiten.

Was ist die Bewegungsrichtung von P-Wellen?

Die Bewegungsrichtung von P-Wellen. P-Wellen verhalten sich in den Gesteinen wie Schallwellen in der Luft. Sie sind aber mit einer Fortpflanzungsgeschwindigkeit von etwa 5 km pro Sekunde wesentlich schneller als Schallwellen.

Wie kann man eine resultierende Welle bestimmen?

Wellen können sich, ohne sich gegenseitig zu stören, zu einer resultierenden Welle überlagern. Sind die Frequenzen und Amplituden der einzelnen (Teil-)Wellen bekannt, so kann man daraus die resultierende Welle bestimmen.

Wie bewegt sich eine Wasserwelle auf und ab?

Bei einer Wasserwelle, die sich zum Beispiel von links nach rechts bewegt, schwingen die einzelnen Wasserteilchen auf und ab. Die Bewegung der Teilchen ist also senkrecht zur Wellenbewegung. Diese Art von Wellen heißen transversale Wellen und können polarisiert werden.