Ausbreitung einer periodisch erregten, fortlaufenden Transversalwelle mit Gabellichtschrank

Prinzip

Die Periodenzahl der angeschlossenen stationären Oszillatoren wird am Beispiel einer kontinuierlichen, harmonischen Transversalwelle, die von einer Wellenmaschine erzeugt wird, demonstriert. Die Anzahl der Schwingungen, die von verschiedenen Oszillatoren innerhalb einer bestimmten Zeit erzeugt werden, wird ermittelt und die Ausbreitungsgeschwindigkeit gemessen. Eine Beziehung zwischen Frequenz, Wellenlänge und Phasengeschwindigkeit besteht. Die Bildung stehender Wellen kann nachgewiesen und untersucht werden.

Aufgaben

1. Die Frequenz der Oszillatoren 1, 10, 20, 30 und 40 wird mit dem elektronischen Zähler der Lichtschranke und der Stoppuhr für eine bestimmte Anregungsfrequenz bestimmt.
2. Mit Hilfe eines Weg-Zeit-Messung wird die Phasengeschwindigkeit einer Transversalwellen bestimmt.
3. Für drei verschiedene Frequenzen werden die entsprechenden Wellenlängen gemessen und es soll gezeigt werden, dass das Produkt von Frequenz und Wellenlänge eine Konstante ist.
4. Die vier niedrigsten Eigenfrequenzen bei zwei befestigten Enden des Oszillators System werden nachgewiesen.
5. Die vier niedrigsten Eigenfrequenzen bei einem befestigten Ende des Oszillators Systems und einem freien Ende werden nachgewiesen.

Lernziele

• regelmäßige Bewegung
• Frequenz
• Wellenlänge
• Phasenlaufzeit
• Stehende Wellen
• Eigenfrequenz
• Freies und festes Ende
• Dämpfung von Wellen

(Bitte beachten: Versuchsbeschreibung ist nur in englischer Sprache erhältlich.)