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Definition:
Eine Welle besteht aus gekoppelten Oszillatoren (Schwingungen)
In der Periodendauer (\( T \)) läuft die Welle um eine Wellenlänge (\( \lambda \)) weiter:
\( v=\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{\lambda}{T}=\lambda \cdot f = c \)
Somit: \( c=\lambda \cdot f \) oder \( c=\frac{\lambda}{T} \)
Arten von Wellen:
Transversale Welle:
Ausbreitungsrichtung der Welle senkrecht zur Schwingung der harmonischen Oszillatoren (z.B. Licht)
Longitudinale Welle:
Ausbreitungsrichtung der Welle paralell zur Schwingung der harmonischen Oszillatoren (z.B. Schallwellen)
Wellengleichung:
\( y(t)=y_{max} \cdot \sin(\omega t) \)
An der Position \( x \): \( t_{x}=\frac{x}{c} \) hat der zweite Oszillator nach der Zeit \( t_{x} \) den Zustand des ersten Oszillators.
An der Position \( x \) gilt:
\( y(t)=y_{max} \cdot \sin(\omega (t-t_{x})) \) | \( t_{x}=\frac{x}{c}=\frac{x}{\lambda \cdot f}=\frac{x}{\lambda} \cdot T \)
\( y(t)=y_{max} \cdot \sin(\omega (t-\frac{x}{\lambda} \cdot T)) \) | \( \omega=\frac{2 \pi}{T} \)
\( y(t)=y_{max} \cdot \sin(\frac{2 \pi}{T} (t-\frac{x}{\lambda} \cdot T)) \)
\( y(t)=y_{max} \cdot \sin(2 \pi (\frac{t}{T}-\frac{x}{\lambda})) \)
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