Wellenphänomene, Interferenz und Optik mit Differential- und Integralrechnung für eine Physik-Vorlesungsreihe im Grundstudium, getrennt von den Decks zu Mechanik sowie Elektrizität und Magnetismus.
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- Wellengeschwindigkeit v in Abhängigkeit von Frequenz f und Wellenlänge lambda
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v = f * lambda- Periodendauer T einer Welle
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Zeit für eine vollständige Schwingung- Frequenz f in Abhängigkeit von der Periodendauer T
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f = 1/T- Allgemeine sinusförmige Wellengleichung y(x,t)
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y(x,t) = A sin(kx - omega*t + phi)- Wellenzahl k
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k = 2*pi/lambda- Kreisfrequenz omega in Abhängigkeit von der Frequenz f
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omega = 2*pi*f- Intensität I einer Welle
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Mittlere Leistung pro Flächeneinheit; proportional zum Quadrat der Amplitude- Superpositionsprinzip für Wellen
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Die resultierende Auslenkung an einem Punkt ist die Vektorsumme der Auslenkungen aller einzelnen Wellen- Gangunterschied bei konstruktiver Interferenz
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Delta = m*lambda mit m = 0, 1, 2, ...- Gangunterschied bei destruktiver Interferenz
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Delta = (m + 1/2)*lambda mit m = 0, 1, 2, ...- Gangunterschied zwischen zwei Spalten beim Winkel theta im Youngschen Doppelspaltversuch
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Delta = d*sin(theta), wobei d der Spaltabstand ist- Positionen heller Streifen im Youngschen Doppelspaltversuch (Kleinwinkelnäherung)
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y = m*lambda*L/d mit m = 0, 1, 2, ...; L ist der Abstand zum Schirm- Positionen dunkler Streifen bei der Einzelspaltbeugung
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a*sin(theta) = m*lambda mit m = 1, 2, 3, ...; a ist die Spaltbreite- Definition der stehenden Welle
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Wellenmuster aus zwei Wellen, die sich in entgegengesetzter Richtung ausbreiten und gleiche Frequenz und Amplitude haben- Wellenlängen stehender Wellen auf einer an beiden Enden eingespannten Saite
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lambda_n = 2*L/n mit n = 1, 2, 3, ...; L ist die Saitenlänge
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