Eine nach rechts laufende Welle
mit einer nach links laufenden Welle ergibt
eine ortsfeste stehende Welle.
Die stehende Welle hat Stellen die sich auch zeitlich nicht
ändern, die Knoten.
Dazwischen befinden sich die Bäuche der stehenden Welle.

Die Auslenkung der Teilchen kann
senkrecht zur Ausbreitungsrichtung erfolgen,
wir sprechen dann von einer transversalen Welle (Stab, Saite)
oder in Ausbreitungsrichtung,
wir sprechen dann von einer longitudinalen
Welle (Luftsäule):
Author des Java Applets : Fu-Kwun
Hwang
Durch Reflexion am festen oder
freien Ende
eines Stabes, einer Luftsäule oder einer Saite läuft eine
Anfangswelle zurück
und überlagert sich wie oben dargestellt zu einer stehenden
Welle
auf dem Seil, der Saite oder in der Luftsäule.
Diese Schwingungen einer stehenden Welle finden wir bei vielen
Musikinstrumenten.
Bei bestimmten Wellenlängen lambda kommt es zu stationären
Schwingungen.
Wir unterscheiden dabei die Grundschwingung l = 1/4*lambda bzw. l
= 1/2*lambda
und die Oberschwingungen.
Die Länge bestimmt die Wellenlänge und über
f=c/lambda
auch die Frequenz f der Schwingung. Dabei ist c die
Schallgeschwindigkeit.
Enden frei-fest |
Länge |
Enden frei-frei |
Länge |
|
1/4 l |
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1/2 l |
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3/4 l |
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2/2 l |
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5/4 l |
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3/2 l |
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7/4 l |
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4/2 l |
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9/4 l |
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5/2 l |
Es sind nur ganz bestimmte Wellenlängen
"erlaubt",
die Eigenschwingungen, Grund- und Oberschwingungen
eines Stabs, Saite oder einer Luftsäule.
Aufgabe: Die
Schallgeschwindigkeit in Luft betrage 340m/s. Wie lang muss eine
beidseitig offene (oder beidseitig geschlossene) Orgelpfeife
sein, damit die 1. Oberfrequenz 880 Hz (A2) erzeugt?
Links-und rechtslaufende Welle addiert
Eigenschwingungen von Seil, Stab und Orgelpfeife
Wellenmodell - transversal, longitudinal
Wellenwanne als Vorstufe zur
Wellenoptik
bei MM-Physik
Links zu anderen Interaktionen von Fu-Kwun Hwang
Superposition (Überlagerung zweier Wellen) variabel
Grund- und Oberschwingung in Überlagerung - hörbar
gemacht!
weitere Applets findet man unter WAVES im bei
JAVA Applets von B. Surendranath Reddy- Mirror MM-Physik
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24. Oktober 2001 © Schulphysik">Schulphysik |
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