Schwingungen Und Wellen Flashcards
Harmonische Schwingung
Diese gilt immer dann, wenn die Rückstellkraft proportional zur Auslenkung ist. Dann kommt eine perfekte Sinusschwingung zustande, welche sich auch in der Formel niederschlägt.
Frequenz
Kehrwert der Periodendauer T
f=1/T
WIE VIELE VOLLE SCHWINGUNGEN PRO SEKUNDE
Bedingungen für Harmonische Schwingung
- die Amplitude bleibt konstant
- der zeitliche Verlauf der Auslenkung einer Sinus oder Cosinus Funktion folgt.
- die Frequenz bleibt konstant
Mechanische Wellen
Bestehen Wechselwirkungen zwischen einzelnen schwingenden Objekten, so kann sich der Schwingungszustand eines Oszillators jeweils auf die benachbarten Oszillatoren ausbreiten. Eine solche räumliche Ausbreitung eines Schwingungszustands infolge von Kopplungseffekten bezeichnet man als (mechanische) Welle. Durch Wellen wird also ausschließlich Energie, jedoch keine Materie übertragen.
Schwingung
Eine Schwingung (auch Oszillation) bezeichnet den Verlauf einer Zustandsänderung, wenn ein System auf Grund einer Störung aus dem stabilen Gleichgewicht gebracht und durch eine rücktreibende Kraft wieder in Richtung des Ausgangszustandes gezwungen wird.
Pendel
Starrer Körper, der um eine Achse hin- und herschwingen kann. Der Abstand vom Aufhängepunkt zum Schwerpunkt heißt Pendellänge.
Gedämpfte Schwingung
Physikalische Systeme geben z.B. durch Reibung immer Energie an ihre Umgebung ab. Man bezeichnet sie daher als gedämpft. Überlässt man ein solches System sich selbst, so führt das letztendlich zum Stillstand
Elementarwellen
Eine Elementarwelle ist eine sich von einem Punkt aus nach allen Seiten hin ausbreitende Kreis- oder Kugelwelle. Nach dem Huygens’schen Prinzip kann jeder Punkt einer Wellenfront als Ausgangsort einer Elementarwelle angesehen werden. Somit entsteht durch Überlagerung der einzelnen Elementarwellen eine neue Wellenfront.
Transversalwellen
Bei einer linear harmonischen Transversalwelle (z.B. Seilwellen, Schwingungen von Instrumentensaiten oder elektromagnetische Wellen wie Licht) schwingen die einzelnen Oszillatoren senkrecht zur Ausbreitungsrichtung.
Longitudinalwellen
Bei einer linear harmonischen Longitudinalwelle (z.B. Druck- und Schallwellen) schwingen die einzelnen Oszillatoren dagegen parallel zur Ausbreitungsrichtung.
Konstruktive Interferenz
Ein Berg von Welle 1 trifft auf einen Berg von Welle 2 oder ein Tal von Welle 1 trifft auf ein Tal von Welle 2. In diesem Fall kommt es zur Maximalauslenkung.
Destruktive Interferenz
Ein Berg von Welle 1 trifft auf ein Tal von Welle 2 oder ein Tal von Welle 1 trifft auf einen Berg von Welle 2. In diesem Fall kommt es zur Auslöschung.
Stehende Welle
Eine stehende Welle entsteht aus der Überlagerung zweier gegenläufig fortschreitender Wellen gleicher Frequenz und gleicher Amplitude. Die Wellen können aus zwei verschiedenen Erregern stammen oder durch Reflexion einer Welle an einem Hindernis entstehen. - Es handelt sich hierbei um eine Welle die an ihrer Ausbreitung im Raum gehindert wird, wieder zurückläuft und immer exakt die gleichen Wellenknoten besitzt. (Wellenknoten = Punkte an der Nullinie)
Polarisation
Die Polarisation einer Transversalwelle beschreibt die Richtung ihrer Schwingung. Ändert sich diese Richtung schnell und ungeordnet, spricht man von einer unpolarisierten Welle. Der Polarisationsgrad gibt den geordneten Anteil an. Bei in Ausbreitungsrichtung schwingenden Wellen, den Longitudinalwellen, gibt es keine Polarisation.
Polarisationsfilter
Ein Polarisationsfilter lässt nur Licht einer bestimmten Polarisationsrichtung durch, also Licht, dessen elektrisches Feld in einer bestimmten Richtung schwingt.
