Experimentalphysik V2

• Störung breitet sich in Raum x und Zeit t aus
• y = f(x,t)

• Raumperiode λ

λ = 2π / k

• Zeitperiode T

• Ausbreitung einer harmonischen Störung = keine Reibung / Dämpfung in eine Richtung
• unendlich ausgedehnt in Raum und Zeit
• periodisch in Raum und Zeit
• y = y (x,t) = y₀ sin k(x-ct) = y₀ sin (kx - ωt + φ)
• c: Ausbreitungsgeschwindigkeit (Phasengeschwindigkeit)
• y₀: Amplitude
• k: Wellenzahl (Kreiswellenzahlvektor)
• φ: Phasenverschiebung

• k = ω / c
• [k]: m^-1

c = ω / k = fλ

• Transversale Welle: Ausbreitung senkrecht zur Störung
• Longitudinale Welle: Ausbreitung parallel zur Störung
• Stehende Welle: 2 Wellen aus entgegengesetzten Richtungen überlagern sich und eine neue Welle entsteht (stehend)

• konstruktiv = übereinander liegend
• Δφ = 0°⇒y_ges=2y₀

• destruktiv = phasenverschoben
• Δφ=180°⇒y_ges=0

Superpositionsprinzip: Welle 1 = y₁ = y₀sin(kx-wt+φ₁); Welle 2 = y₂ = y₀sin(kx-wt+φ₁) ⇒ Welle 1,2 = y = y₁ + y₂ = 2 y₀cos((φ₁-φ₂)/2)⋅sin(kx-wt+((φ₁+φ₂)/2))) = harmonische Welle

• Überlagerung einer Welle mit seiner reflektierten
• Schwingung mit ortsabhängiger Amplitude 2y₀sin(kx)
• y(x,t) = 2y₀sin(kx) ⋅ cos ωt
• Knoten λ nach bestimmten Abständen