Wellen (Physik)

Wiederholungskarten zu laufenden Wellen und stehenden Wellen. Mechanische Wellen in einem Medium im Gegensatz zu elektromagnetischen Wellen und Materiewellen. Amplitude, Wellenlänge, Periode und Frequenz sowie die Wellengeschwindigkeitsbeziehungen v = lambda/T = lambda*f. Transversalwellen im Gegensatz zu Longitudinalwellen (Verdichtungswellen). Die Mathematik der Wellen: die sinusförmige Wellenfunktion y = A sin(kx - omega t + phi), die Wellenzahl k = 2 pi/lambda, die Kreisfrequenz omega = 2 pi/T, die Phase und die Phasenkonstante, die transversale Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Medienelements und die lineare Wellengleichung. Wellengeschwindigkeit auf einer gespannten Saite v = sqrt(F_T/mu) und die allgemeine Form Elastizität über Trägheit. Energie und Leistung einer Welle: P = (1/2) mu A^2 omega^2 v, die Skalierung mit dem Quadrat der Amplitude und dem Quadrat der Frequenz, die Intensität I = P/A und das Abstandsquadratgesetz für eine punktförmige Quelle. Interferenz und Überlagerung: konstruktive und destruktive Interferenz und die resultierende Amplitude 2A cos(phi/2). Stehende Wellen und Resonanz: Knoten und Bäuche, die Funktion der stehenden Welle y = 2A sin(kx) cos(omega t), die erlaubten Wellenlängen lambda_n = 2L/n und die Resonanzfrequenzen f_n = n f_1 auf einer an beiden Enden fest eingespannten Saite, Harmonische, Obertöne, Eigenmoden und Resonanz.