Quantenphysik multimedial: Schallwellen und Schallintensität

In diesem Lehrvideo wird demonstriert, wie mit einer LED die Schallintensität, die von einem Mikrophon aufgenommen wird, in ein Lichtsignal umgewandelt werden kann.

  • Physik
  • Sekundarstufe II
  • Video

Beschreibung

Schallwellen sind nur hörbar, nicht sichtbar. Um Schall sichtbar zu machen, braucht man einen Lautsprecher, einen Frequenzgenerator und einen Verstärker. Wird der Ton aus dem Lautsprecher mit einem Mikrophon aufgenommen und das Signal über den Verstärker zu einer Lampe geleitet, dann ergibt die Helligkeit der Lampe ein Maß für die Lautstärke des Tons. Je weiter das Mikrophon von der Schallquelle entfernt wird, desto leiser ist der Ton und desto dunkler wird die Lampe.

Ein Sinuston mit einer bestimmten Frequenz lässt sich symbolisch durch ein drehendes Rad darstellen - die Umdrehungsfrequenz entspricht der Schallfrequenz, der Radius der Schallamplitude. Durch das Mikrophon wird der Schall aufgenommen und über den Verstärker als elektrisches Signal zur Lampe geleitet. Die Lautstärke nimmt mit dem Abstand ab, der Radius des Rades wird daher immer kleiner.

Aber wo ist denn nun die Welle? Um diese sichtbar zu machen, braucht man die sogenannte Phasendifferenz, also die Verschiebung des Zeigers, die sich aufgrund des Abstands vom Lautsprecher zum Mikrophon ergibt.

Projekt "Quantenspiegelungen"

Das hier vorgestellte Video ist Teil des Projektes "U2: Quantenspiegelungen" vom Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster. Mathematisch fundierte Visualisierungen eröffnen Schritt für Schritt einen Zugang zu moderner Atomphysik – vom Wasserstoffatom bis zum Periodensystem der Elemente.

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Autorenteam"Quantenspiegelungen"

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In Kooperation mit

Institut für Didaktik der Physik - WWU Münster

Dieser Beitrag wird in Kooperation mit dem Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster angeboten.

SCIENCeMOTION

Dieser Beitrag wird in Kooperation mit SCIENCeMOTION angeboten.