Wellenphänomene – Lexikoneinträge
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Die Akustik (von griech. „akouo“ hören) ist das Teilgebiet der Physik , das alles behandelt, was mit Schall und Hören zu tun hat. Die Akustik wird oft der Mechanik zugeordnet, da Schallwellen sich durch den Raum fortpflanzende periodische mechanische Bewegungszustände sind. Klassischerweise untersucht man in der Akustik Schall mit Frequenzen zwischen 16 Hz und 20 kHz ( Hörbereich ). Heute gibt es aber auch viele Anwendungen für Schall mit zum Teil deutlich höheren ( Ultraschall bzw. Hyperschall ) oder auch mit niedrigeren Frequenzen ( Infraschall ).
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Die Seismologie (von griech. seismos „(Erd-)Erschütterung“) ist das Teilgebiet der Geophysik, das sich mit der Registrierung und Interpretation von Bodenbewegungen befasst, die von Wellen im Erdkörper hervorgerufen werden. Erdbeben und von Explosionen (z. B. Kernwaffentests) hervorgerufene Erschütterungen pflanzen sich in der Erde als elastische Wellen fort. Seismische bzw. Erdbebenwellen sind also im Prinzip nichts anderes als sich durch den festen Erdkörper ausbreitende Schallwellen . Es gibt daher sowohl longitudinale (P-Wellen, Primärwellen, Dichtewellen) als auch transversale ( S- Wellen...
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Licht ist physikalisch gesehen elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Spektralbereich , d. h. mit Wellenlängen zwischen etwa 380 nm (Blauviolett) und 780 nm (Rot). Die Wellenlänge des Lichts beeinflusst maßgeblich die Farbempfindung . Das Fachgebiet der Physik, das sich mit der Ausbreitung und Manipulation von Licht beschäftigt, ist die Optik . Während monochromatisches L. nur eng benachbarte Wellenlängen (im mathematischen Ideallfall nur eine einzige!) enthält, entsteht „weißes“ Licht durch Überlagerung aller Wellenlängen des oben genannten Bereichs bzw. der drei Grundfarben Blau, Rot und...
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Schall ist eine Sammelbezeichnung für mechanische Schwingungen und Wellen im Frequenzbereich des menschlichen Hörens (16–20.000 Hz) – d.h. „alles, was man hören kann“. Bei Frequenzen unter 16 Hz spricht man von Infraschall , über etwa 20 kHz von Ultraschall , über etwa 1 GHz von Hyperschall . Schall kann sich in jedem Medium ausbreiten, dessen Atome oder Moleküle nicht vollkommen fixiert sind, also insbesondere allen Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern. Dabei hängt seine Ausbreitungsgeschwindigkeit, die Schallgeschwindigkeit , stark vom jeweiligen Medium ab. Im engeren Sinn versteht man unter...
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Ein Schwingkreis ist ein (geschlossener) Stromkreis , in dem eine Spule und ein Kondensator in Reihe geschaltet sind. Ein realer Schwingkreis besitzt immer auch einen Ohm’schen Widerstand , dies vernachlässigt der ideale Schwingkreis jedoch wegen der einfacheren Berechnung. Werden die Ladungen im Schwingkreis einmal in Bewegung versetzt, führen Strom und Spannung harmonische Schwingungen aus, wobei die Energie zwischen dem Kondensator ( elektrische Energie ) und der Spule ( magnetische Energie ) hin- und herschwingt. Strom und Spannung sind dabei um 90° bzw. \(\pi/2\) phasenverschoben . Ein...
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Wasserwellen ist ein etwas unpräziser Sammelbegriff für im Wasser auftretende Wellenerscheinungen . Wichtig ist, dass bei einer Wasserwelle wie bei jeder Welle nur ein bestimmter Bewegungszustand und die damit verbundene Energie, aber kein Wasser transportiert wird. Bei Oberflächenwellen bewegen sich die Wassermoleküle auf kreisförmigen Bahnen, deren Durchmesser senkrecht auf der Wasseroberfläche stehen (Abb.). Bei Tsunamis , die an Küsten Amplituden von bis zu 30 m erreichen können, schwingt dagegen die gesamte, mehrere Kilometer hohe Wassersäule eines Ozeans mit – auf dem offenen Meer –...