Physik Wellen Stehende Wellen

Die stehenden Wellen

Die Überlagerung zweier entgegengesetzt ausbreitender Wellen gleicher Frequenz und gleicher Amplitude kann als stehende Welle aufgefasst werden.

Reflexion von Wellen

Dieses Phänomen tritt z. B. auf, wenn Wellen an Objekten reflektiert werden.

Diese Welle läuft nämlich in sich selbst zurück und interferiert dann mit sich selbst.

Es bilden sich Punkte, an denen sich die Wellen zu jeder Zeit auslöschen (Knoten) und Stellen, wo sich die Wellen addieren (Bäuche).

Stehende Welle
Zum Bild: Beispiel einer stehenden Welle (schwarz) und der Knotenpunkte (rot)
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Tipp

Die Knoten und Bäuche befinden sich immer an den gleichen Stellen. Deshalb spricht man auch von der stehenden Welle.

Bedingung für die Entstehung stehender Wellen

Die Bedingung dafür, ob eine stehende Welle entsteht, hängt von der Länge $L$ des schwingenden Körpers und den Enden ab.

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Merke

Offene Enden bedeutet, dass kein Phasensprung bei der Reflexion auftritt

Festes Ende bedeutet, dass ein Phasensprung von $\pi$ auftritt.

Zwei gleiche Enden

Bei zwei gleichen Enden entsteht an beiden Enden ein Phasensprung und deshalb Knoten.

Die Bedingung ist:

$L = n\cdot \frac{\lambda}{2}$

$n = 0,1,2,3,...$

Ein offenes und ein festes Ende

$L = (2n -1) \cdot \frac{\lambda}{4}$

$n = 0,1,2,3,...$

Schwingungen

Bei $n=1$ nennt man es Grundschwingung. Danach die n. Oberschwingung.

Stehende Wellen und Oberschwingungen