Multiple Choice und Formeln im Kopf Flashcards
Grundbegriffe der Wellenlehre 1
Wellenfunktion einer rechtsläufigen harm. Welle bei negativer Nullpunktschwingung
Grundbegriffe der Wellenlehre 1
Kreisfrequenz
Grundbegriffe der Wellenlehre 1
Wellenzahl k
Grundbegriffe der Wellenlehre 1
Ausbreitungsgeschwindigkeit c
Grundbegriffe der Wellenlehre 1
Rechtsläufige Welle mit Phasenverschiebung φ, bei Verspätung ∆t
Grundbegriffe der Wellenlehre 1
echtsläufige Welle mit Phasenverschiebung φ, bei Rückstand ∆x
Grundbegriffe der Wellenlehre 2
Differentialgleichung einer Welle (Wellengleichung)
Grundbegriffe der Wellenlehre 2
Schallgeschwindigkeit im idealen Gas
Grundbegriffe der Wellenlehre 2
Intensität einer Welle
Interferenz 1
Bedingung für konstruktive Interferenz von 2 Wellen gleicher Frequenz f für n ∈ {0, ±1, ±2, ±3, . . . }:
Interferenz 1
Bedingung für destruktive Interferenz von 2 Wellen gleicher Frequenz f für n ∈ {0, ±1, ±2, ±3, . . . }:
Interferenz 1
Schwebungsfrequenz fS bei 2 Wellen mit f1 ≈ f2:
Interferenz 2
Phasengeschwindigkeit
Interferenz 2
Gruppengeschwindigkeit
Interferenz 2
Definition der Dispersion
Interferenz 2
Wellenfunktion einer stehenden Welle
Interferenz 2
Bedingung für stehende Wellen für n ∈ {1, 2, 3, . . . }:
beidseitig fest / offen
Interferenz 2
Bedingung für stehende Wellen für n ∈ {1, 2, 3, . . . }:
einseitig fest / offen
Beugung und Brechung
Reflexionsgesetz, Brechungsgesetz von Snellius
Einfallswinkel = Ausfallswinkel
Beugung und Brechung
Beugung am Doppelspalt bzw. Gitter
Gitterkonstante d
Verstärkung
n ∈ {0, ±1, ±2, . . . }
Beugung und Brechung
Beugung am Doppelspalt bzw. Gitter
Gitterkonstante d
Auslöschung
n ∈ {0, ±1, ±2, . . . }
Akustik
Lautstärke L (Schallpegel)
Aussagen über eine Wellenfunktion
Betrachten sie eine Welle, welche durch folgende Funktion beschrieben wird
Die Kreisfrequenz beträgt 3π s−1
Wahr
Aussagen über eine Wellenfunktion
Betrachten sie eine Welle, welche durch folgende Funktion beschrieben wird
Die Wellenlänge beträgt einen Meter.
Wahr
Aussagen über eine Wellenfunktion
Betrachten sie eine Welle, welche durch folgende Funktion beschrieben wird
Die Wellenfunktion erfüllt die Wellengleichung mit Ausbreitungsgeschwindigkeit c = 1.5 m/s
Wahr
Aussagen über eine Wellenfunktion
Betrachten sie eine Welle, welche durch folgende Funktion beschrieben wird
Die Welle bewegt sich entlang der Positiven x-Achse
Wahr
Aussagen über Wellen
Jede Welle kann durch eine Wellenfunktion beschrieben werden
Wahr
Aussagen über Wellen
Haben 2 Wellen die gleiche Frequenz und Wellenlänge, dann haben sie auch die gleiche Ausbreitungsgeschwindigkeit
Wahr
Aussagen über Wellen
Starten 2 Wellen zur gleichen Zeit an unterschiedlichen Orten, so kann dies durch eine Phasenverschiebung berücksichtigt werden.
Wahr
Aussagen über Wellen
Betrachtet man eine mechanische, harmonische Welle an einer fixen Position, dann beobachtet man eine Harmonische Schwingung
Wahr
Aussagen über eine Welle
Eine fortschreitende, harmonische Welle passiert einen Beobachtungspunkt. An diesem Punkt beträgt die Zeit zwischen 2 aufeinanderfolgenden Wellenbergen 0.2s.
Die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wellentälern beträgt in jedem Fall 0.2s.
Wahr
Aussagen über eine Welle
Eine fortschreitende, harmonische Welle passiert einen Beobachtungspunkt. An diesem Punkt beträgt die Zeit zwischen 2 aufeinanderfolgenden Wellenbergen 0.2s.
Die Zeit zwischen zwei Aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen beträgt in jedem Fall 0.2s.
Falsch -> 0.1s
Aussagen über eine Welle
Eine fortschreitende, harmonische Welle passiert einen Beobachtungspunkt. An diesem Punkt beträgt die Zeit zwischen 2 aufeinanderfolgenden Wellenbergen 0.2s.
Die Wellenlänge beträgt in jedem Fall 5m.
Falsch
Aussagen über eine Welle
Eine fortschreitende, harmonische Welle passiert einen Beobachtungspunkt. An diesem Punkt beträgt die Zeit zwischen 2 aufeinanderfolgenden Wellenbergen 0.2s.
Die Frequenz beträgt in jedem Fall 5Hz
Richtig, T = 0.2s -> f = 1/T = 5Hz
Aussagen über Mechanische Wellen
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Mechanischen Wellen hängt von der Dichte des Materials ab
Wahr
Aussagen über Mechanische Wellen
In einer gespannten Saite können sich sowohl Longitudal- als auch Transversalwellen ausbreiten
Wahr
Aussagen über Mechanische Wellen
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Longitudalwellen in einem Stahlträger hängt von der Zugspannung des Materials ab.
Falsch
Aussagen über Mechanische Wellen
Verdoppelt man den Radius eines auf Zug belasteten Stahldrates, dann halbiert man die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Transversalwellen im Draht, sofern Zugkraft und Dichte konstant bleiben.
Wahr
Aussagen über Schallwellen in Luft und Wasser
Schall breitet sich in Luft mit 340 m/s und im Wasser mit 1500 m/s aus.
Bei Gleicher Frequenz ist die Wellenlänge im Wasser länger
Wahr
Aussagen über Schallwellen in Luft und Wasser
Schall breitet sich in Luft mit 340 m/s und im Wasser mit 1500 m/s aus.
Bei gleicher Frequenz ist die Wellenzahl im Wasser höher.
Falsch
Aussagen über Schallwellen in Luft und Wasser
Schall breitet sich in Luft mit 340 m/s und im Wasser mit 1500 m/s aus.
Bei gleicher Wellenlänge ist die Frequenz im Wasser höher.
Wahr
Aussagen über Schallwellen in Luft und Wasser
Schall breitet sich in Luft mit 340 m/s und im Wasser mit 1500 m/s aus.
Bei gleicher Wellenlänge ist die Periode im Wasser kürzer.
Wahr
Aussagen über die Interferenz von zwei Wellen
Betrachten Sie zwei Wellen, welche sich mit der gleichen Frequenz f und Wellenlänge λ in die
gleiche Richtung ausbreiten. Ihre Amplituden stehen im Verhältnis A1 : A2 = 2 : 1 und ihre Phasen seien um 180◦ verschoben.
Die Interferenz der Wellen ergibt eine resultierende Welle mit Amplitude
A1 − A2.
Wahr
Aussagen über die Interferenz von zwei Wellen
Betrachten Sie zwei Wellen, welche sich mit der gleichen Frequenz f und Wellenlänge λ in die
gleiche Richtung ausbreiten. Ihre Amplituden stehen im Verhältnis A1 : A2 = 2 : 1 und ihre Phasen seien um 180◦ verschoben.
Die Interferenz der Wellen ergibt eine resultierende Welle mit Amplitude A1 + A2.
Falsch
Aussagen über die Interferenz von zwei Wellen
Betrachten Sie zwei Wellen, welche sich mit der gleichen Frequenz f und Wellenlänge λ in die
gleiche Richtung ausbreiten. Ihre Amplituden stehen im Verhältnis A1 : A2 = 2 : 1 und ihre Phasen seien um 180◦ verschoben.
Die Interferenz der Wellen ergibt eine resultierende Welle mit Amplitude A2.
Wahr
Aussagen über die Interferenz von zwei Wellen
Betrachten Sie zwei Wellen, welche sich mit der gleichen Frequenz f und Wellenlänge λ in die
gleiche Richtung ausbreiten. Ihre Amplituden stehen im Verhältnis A1 : A2 = 2 : 1 und ihre Phasen seien um 180◦ verschoben.
Die Interferenz der Wellen ergibt eine resultierende Welle mit Amplitude 0.
Falsch
Aussagen über die Eigenschwingung einer Saite
Betrachten Sie eine Saite einer Gitarre mit Länge L und Querschnittsfläche A, welche mit der Zugkraft F gespannt wird.
Die Schwingungen der Saite sind stehende, transversale Wellen.
Wahr
Aussagen über die Eigenschwingung einer Saite
Betrachten Sie eine Saite einer Gitarre mit Länge L und Querschnittsfläche A, welche mit der Zugkraft F gespannt wird.
Verdoppelt man die Zugkraft F in der Saite, dann verdoppelt man auch die Frequenz des Grundtons.
Falsch
Aussagen über die Eigenschwingung einer Saite
Betrachten Sie eine Saite einer Gitarre mit Länge L und Querschnittsfläche A, welche mit der Zugkraft F gespannt wird.
Verdoppelt man die Zugkraft F in der Saite, dann halbiert man die Wellenlänge des Grundtons.
Falsch
Aussagen über die Eigenschwingung einer Saite
Betrachten Sie eine Saite einer Gitarre mit Länge L und Querschnittsfläche A, welche mit der Zugkraft F gespannt wird.
Verdoppelt man die Zugkraft F und die Querschnittsfläche A der Saite, dann bleibt die Frequenz des Grundtons unverändert.
Wahr
Aussagen über Dispersion
Dispersion beduetet, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit von der Wellenlänge abhängt
Wahr
Aussagen über Dispersion
Für dispersive Wellen muss gelten f · λ = vgr(λ).
Falsch vph
Aussagen über Dispersion
Die Gruppengeschwindigkeit ist in jedem Fall kleiner oder gleich der Lichtgeschwindigkeit
Wahr
Aussagen über Dispersion
Tritt keine Dispersion auf, dann ist die Gruppengeschwindigkeit gleich der Phasengeschwindigkeit
Wahr
Aussagen über Reflexion und Brechung einer ebenen Welle
Die Form der Wellen-Front einer reflektierten, ebenen Welle kann mit Hilfe des Prinzips von Huygens-Fresnel bestimmt werden.
Wahr
Aussagen über Reflexion und Brechung einer ebenen Welle
Der Weg einer an verschiedenen Oberflächen reflektierten, ebenen Welle sowie der Weg einer ebenen Welle durch verschiedene Medien sind umkehrbar, d.h. eine in Gegenrichtung laufende Welle würde den selben Weg
nehmen.
Wahr
Aussagen über Reflexion und Brechung einer ebenen Welle
Die Brechung einer ebenen Welle beim Übertritt von einem Medium in ein anderes ist eine Folge der unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten.
Wahr
Aussagen über Reflexion und Brechung einer ebenen Welle
Ebene Wellen, welche senkrecht auf die Grenze zwischen zwei Medien treffen, werden nicht von ihrer Ausbreitungsrichtung abgelenkt.
Wahr
Aussagen über die Beugung einer ebenen Welle am Spalt
Betrachten Sie eine ebene Welle mit Wellenlänge λ, welche senkrecht auf eine ebene Wand mit einem (unendlich) hohen, schmalen Spalt der Breite s trifft.
Für s «_space;λ bildet sich hinter dem Spalt keine Welle mehr aus.
Falsch
Aussagen über die Beugung einer ebenen Welle am Spalt
Betrachten Sie eine ebene Welle mit Wellenlänge λ, welche senkrecht auf eine ebene Wand mit einem (unendlich) hohen, schmalen Spalt der Breite s trifft.
Für s «_space;λ bildet sich hinter dem Spalt in guter Näherung eine Kreis-Welle aus.
Wahr
Aussagen über die Beugung einer ebenen Welle am Spalt
Betrachten Sie eine ebene Welle mit Wellenlänge λ, welche senkrecht auf eine ebene Wand mit einem (unendlich) hohen, schmalen Spalt der Breite s trifft.
Je grösser s gewählt wird, desto breiter wird die charakteristische Intensitätsverteilung hinter dem Spalt
Falsch
Aussagen über die Beugung einer ebenen Welle am Spalt
Betrachten Sie eine ebene Welle mit Wellenlänge λ, welche senkrecht auf eine ebene Wand mit einem (unendlich) hohen, schmalen Spalt der Breite s trifft.
Für s > λ stellt sich hinter dem Spalt eine charakteristische Intensitätsverteilung (Beugungsmuster) ein.
Wahr
Aussagen über den Dopplereffekt
Der Doppler-Effekt tritt nur bei Schall-Wellen auf.
Falsch
Aussagen über den Dopplereffekt
Für den Doppler-Effekt von Schall-Wellen kommt es nur auf die Relativgeschwindigkeit zwischen Quelle und Beobachter an.
Falsch
Aussagen über den Dopplereffekt
Für den Doppler-Effekt von Schall-Wellen kommt es auf die Geschwindigkeiten der Quelle und des Beobachters relativ zum Schall-Medium an.
Wahr
Aussagen über den Dopplereffekt
Bewegen sich Quelle und Beobachter einer Schall-Welle aufeinander zu, dann hört der Beobachter in jedem Fall eine höhere Frequenz, als wenn sie sich voneinander weg bewegen.
Wahr
Aussagen über ein bewegtes Signalhorn
Betrachten Sie ein Polizeiauto, welches mit eingeschaltetem Signalhorn in einiger Entfernung an einer Person vorbei fährt. Zum Zeitpunkt t0 sei der Abstand zwischen Polizeiauto und Person am kleinsten.
Für t < t0 hört die Person eine erhöhte Frequenz
Wahr
Aussagen über ein bewegtes Signalhorn
Betrachten Sie ein Polizeiauto, welches mit eingeschaltetem Signalhorn in einiger Entfernung an einer Person vorbei fährt. Zum Zeitpunkt t0 sei der Abstand zwischen Polizeiauto und Person am kleinsten.
Für t > t0 hört die Person eine erhöhte Frequenz
Falsch
Aussagen über ein bewegtes Signalhorn
Betrachten Sie ein Polizeiauto, welches mit eingeschaltetem Signalhorn in einiger Entfernung an einer Person vorbei fährt. Zum Zeitpunkt t0 sei der Abstand zwischen Polizeiauto und Person am kleinsten.
Zum Zeitpunkt t = t0 hört die Person die gleiche Frequenz wie neben einem stehenden Polizeiauto.
Wahr
Aussagen über ein bewegtes Signalhorn
Betrachten Sie ein Polizeiauto, welches mit eingeschaltetem Signalhorn in einiger Entfernung an einer Person vorbei fährt. Zum Zeitpunkt t0 sei der Abstand zwischen Polizeiauto und Person am kleinsten.
Wenn sich nun die Person bewegen und am parkenden Polizeiauto vorüber laufen würde, dann hört die Person zu jedem Zeitpunkt exakt die gleiche Frequenz, wie in der ursprünglichen Situation.
Falsch
