17. Wellen

1. Erkäre, was man unter einer Welle versteht und wie sie entsteht.

2. Wovon hängt die Geschwindigkeit einer Welle ab?

3. Wie muss man es anstellen, damit eine Welle viel Energie transportiert?

4. Wie erzeugt ein Lautsprecher Schallwellen?

5. Wie groß ist die Geschwindigkeit von Schall und die von Licht?

6. Erkläre mit Hilfe einer Skizze, was man unter einer Sinuswelle versteht. Wie lautet die Gleichung einer Sinuswelle?

7. Wie groß ist die Wellenlänge der Schallwelle des tiefsten Tons, den ein Mensch noch hört? Und des höchsten Tons?

8. Sind Schallwellen Längswellen? Sind Schallwellen Querwellen? Erkläre warum oder warum nicht.

9. Nenne Beispiele für Wellen. Welches ist der jeweilige Träger?

10. Zwei Wellenbuckel laufen aufeinander zu. Was passiert dann?

11. Der Wind erzeugt auf einem Teich ein Wellengekräusel. Wie erkennst du, wie kohärent die Wellen sind?

12. Zur Kohärenz eines Wellenfeldes tragen zwei Eigenschaften der Sinuswellen bei, aus denen man sich das Feld zusammengesetzt denken kann. Erkläre.

13. Viele Schlittschuhläufer auf einer Schlittschuhbahn... Das Chaos ist 

maximal, wenn ... minimal, wenn ...

Lösung:

Maximal, wenn alle mit verschiedenen Geschwindigkeiten in verschiedenen Richtungen laufen; minimal, wenn alle mit der selben Geschwindigkeit in die selbe Richtung laufen.

14. Wie groß ist ungefähr die Kohärenzlänge des Lichts einer Glühlampe? (ausgedrückt in Wellenlängen)
Beurteile das Ergebnis: Ist die Kohärenzlänge groß oder klein?

15. Jemand versucht, Interferenzstreifen zu erzeugen. Er nimmt zwei Laser, orientiert die Lichtbündel so, dass sie sich durchkreuzen und stellt in den Durchkreuzungsbereich einen Schirm. Was sieht er? Warum?

Lösung:
Er sieht keine Interferenzstreifen. Auch bei einer großen Kohärenzlänge bleiben die Lichtwellen nur für sehr kurze Zeitintervalle im Takt. Das Interfererenzbild wackelt also sehr schnell hin und her.

16. Wie sieht (qualitativ) die Intensitätsverteilung aus:
(a) eines Doppelspalts?
(b) eines Beugungsgitters?