Quantenphysik multimedial: Zwei Stimmgabeln

In diesem Video wird die Interferenz der Schallwellen von zwei Stimmgabeln im Raum untersucht.

  • Physik
  • Sekundarstufe II
  • Video

Beschreibung

Bei diesem Versuch werden zwei identische Stimmgabeln nacheinander angeschlagen. Die erzeugten Schallwellen beider Stimmgabeln überlagern sich bei ihrer Ausbreitung im Raum. Dort, wo ein Wellenberg auf einen anderen Wellenberg oder ein Wellental auf ein anderes Wellental trifft, verstärken sich die Wellenberge beziehungsweise Wellentäler. Das heißt, der Ton wird insgesamt lauter. Trifft Wellenberg auf Wellental, löschen sie sich gegenseitig aus und an dieser Stelle verebbt der Ton.

Nun gibt es auf einer gedachten Verbindungslinie zwischen beiden Stimmgabeln ein besonderes Phänomen: die Überlagerung von einer rechts- und einer linkslaufenden Schallwelle, was man auch als "stehende Welle" bezeichnet. Im Abstand von je einer halben Wellenlänge bilden sich Knotenpunkte, an denen sich beide Schallwellen immer auslöschen. Dazwischen bilden sich Wellenbäuche, an denen beide Schallwellen sich maximal verstärken. Diese Knotenpunkte sind sozusagen Startpunkte für Knotenlinien auf der hier gezeigten Ebene und Knotenflächen im Raum. Überall auf diesen Knotenflächen im Raum löschen sich die Schallwellen aus.

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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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.