Experimente zu stehenden Wellen

Stehende Wellen sind eine Folge von einer Reflexion einer Welle an einem Ende, sofern bestimmte Voraussetzungen an die Wellenlänge erfüllt sind. Die Bedingungen an die Wellenlänge und das Wellenbild hängen davon ab, ob es sich um eine Reflexion an einem festen oder an einem losen Ende handelt.

Stehende Wellen können auch auftreten, wenn zwei Wellen aus unterschiedlichen Quellen einander entgegenlaufen.

stehende Wellen auf einem Seil und einer Feder

Dieser Versuch besteht aus zwei Teilen. Im ersten Teil werden über einen Lautsprecher stehende Wellen auf einem Seil angeregt. Es lassen sich die Grundschwingung und mehrere Oberschwingungen mit transversaler Auslenkung beobachten. Im zweiten Versuchsteil betrachten wir stehende longitudinale Wellen auf einer Feder. Neben Grund- und Oberschwingungen lässt sich hier zusätzlich beobachten, dass auch transversale Moden angeregt werden können.

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stehende Wellen mit der Wellenmaschine

Die hier gezeigte Wellenmaschine besteht aus einzelnen Doppelpendeln, die die Form kleiner Hanteln besitzen und auf Schneiden gelagert sind. Die Pendel sind untereinander gekoppelt. Die Auslenkung der einzelnen Pendel erfolgt in vertikaler Richtung, die Ausbreitung der Welle, die durch die Kopplung hervorgerufen wird, erfolgt hingegen in horizontaler Richtung. Mit der Wellenmaschine werden folglich transversale Wellen betrachtet.

Hier sehen wir uns mit der Wellenmaschine stehende Wellen für den Fall eines festen und eines losen Endes an. Dazu wird am einen Ende der Wellenmaschine das letzte Pendel fixiert (festes Ende). Am anderen Ende erfolgt die periodische Anregung über einen Motor (loses Ende).

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