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NachrichtenLexikonProtokolleBücherForenSamstag, 21. Oktober 2017 

Welle (Physik)


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Eine Welle ist im physikalischen Sinne eine Art der Energieausbreitung: Sobald Raumpunkt zwei Energie -Formen annehmen kann die sich zyklisch ineinander können kann er als Oszillator aufgefasst werden. Eine Welle bedeutet zeitlich örtlich periodische Veränderungen einer physikalischen Größe g(t x) . Wenn benachbarte Raumpunkte dieselbe Fähigkeit besitzen eine Kopplung zwischen den beiden Oszillatoren besteht dann die Energie im Laufe der Zeit von zum nächsten Oszillator abwandern und weiter zu dritten usw. Dieses Ausbreitungs-Phänomen nennt man Welle.

Inhaltsverzeichnis

Anschauliches Modell

Viele Pendel sind in einer Reihe aufgehängt und Gummifäden verbunden. Ein einzelnes Pendel kann Lageenergie (wenn es weit ausgelenkt ist) oder Bewegungsenergie es sich gerade durch den Nullpunkt bewegt). Pendeln wandeln sich diese beiden Energieformen ineinander
Wird nun ein Pendel angestoßen wird kurz alleine pendeln jedoch durch die Gummi-Fäden Laufe der Zeit seine Nachbarn mit anregen diese sogar stärker pendeln. Im Laufe der wird sich das "Pendeln" als Welle über Pendel ausbreiten.

Grundgleichungen

Zwischen der Frequenz f der Oszillatoren und der Schwingungsdauer T d. h. der Zeit nach der sich die gleiche Schwingungsphase wiederholt besteht der Zusammenhang

f = 1/ T .

Zwischen der Frequenz f der Oszillatoren und der Wellenlänge λ d. h. der Strecke nach der die gleiche Schwingungsphase (räumlich) wiederholt besteht der

c = λ · f

wobei c die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist. Die Grundgleichungen können anhand einer grünen Welle (Ampelschaltung im Straßenverkehr) gut veranschaulicht werden.

Wellentypen

Transversalwelle

Eine Transversalwelle ist eine Welle bei Auslenkung und Ausbreitungsgeschwindigkeit senkrecht aufeinander stehen.

Longitudinalwelle

Bei einer Longitudinalwelle sind Ausbreitungsrichtung und parallel zueinander.

Beispiele

Wasserwellen : Energieformen: Lageenergie des Wassers und Bewegungsenergie Wassers.

Schallwellen : Energieformen: Druck und Schnelle der Luft.

Lichtwelle : ( Elektromagnetische Wellen ) Energieformen: elektrische Feldenergie und magnetische Feldenergie.

Autowellen Energieformen: Ionenströme an biologischen Membranen und in chemischen Diffusions-Reaktions-Gemischen

Phänomene aus dem Bereich der Wellenlehre




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