2.1 Mechanik 2.1.6 Schwingungen und Wellen
Wellenphänomene im Wasserwellengerät
Wasserwellengerät mit LED-Lichtquelle, komplett
Prinzip In einem Wellenbecken werden Wasserwellen durch einen Schwingungsgenerator erzeugt. Anhand der periodischen Wellen wird die Abhängigkeit der Wellenlänge von der Vibrationsfrequenz untersucht. Die Abhängigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle von der Wassertiefe wird betrachtet. Darüber hinaus können Reflektion und Brechung der Wellen an einer Platte, einem Prisma, einer konkaven Linse und einer konvexen Linse klar gezeigt werden. Anhand von Wasserwellen lassen sich allgemeine Wellenphänomene beispielhaft untersuchen. Aufgaben 1. 2. 3. 4. 5.
Benutze eine einfache Kelle um kreisförmige Wellen zu erzeugen, bestimme die Wellenlänge für verschiedene Frequenzen mittels eines Lineals. Untersuche den Dopplereffekt mit Hilfe des externen Schwingungserzeugers. Verwende ein zweites Hindernis zur Reflektion von Wellen. Benutze eine Platte zur Simulation einer Zone geringer Wassertiefe und miss die Wellenlänge vor und hinter der Platte. Beobachte die Brechung der Wasserwellen an verschiedenen Objekten (Platte, Prisma, konkave und konvexe Linse).
Lernziele Erzeugung und Ausbreitung von Oberflächenwellen, Abhängigkeit der Wellengeschwindigkeit von der Wassertiefe, Reflexion und Brechung von Wellen, Konkave und konvexe Linsen, Spiegel Zu diesem Versuch gibt es folgende Literatur TESS expert Handbook Laboratory Experiments Physics 16502-32 Englisch P2133400
Funktion und Verwendung Das Wasserwellengerät ist ein komfortables effektives Kompaktgerät für den Unterricht oder das Praktikum, das einen anschaulichen und dennoch quantitativen Zugang zu Wellenmechanik ermöglicht. Der zur Verfügung stehende Frequenzbereich von 5...60 Hz deckt alle notwendigen Frequenzen zur Durchführung von Versuchen im Schul- und Hochschulbereich ab. Ein zweiter externer Vibrationsgenerator (optional) wird phasengleich oder mit einer Verschiebung von 0...360° angeregt, um insbesondere Interferenzversuche oder Versuche zum Doppler-Effekt anschaulich durchführen zu können. Vorteile ▪ Amplituden- und frequenzvariables Erregersystem ▪ Stroboskop zur synchronen oder "Slow-motion"-Darstellung der Wellen ▪ Grüne Hochleistungs-LED für brilliante Bildwiedergabe ▪ Eingabe von Parameter wie z. B. Frequenz und Amplitude über Touchpad auf der Oberseite des Gerätes ▪ Gleichzeitige LED-Anzeige von: Frequenz, Amplitude, Phasenverschiebung und Beleuchtungsart ▪ Projektion auf transparenten Arbeitstisch zur Verzerrungsfreien Abbildung des Wellenbildes ▪ Demonstration der Wellenbilder über Spiegelprojektion oder durch USB-Web-Cam, inkl. Software Ausstattung und technische Daten ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪
Basisgerät (11260-00) Netzgerät (12151-999 Zeichentisch (11260-13) Wellenwanne, nivellierbar (11260-14) Zubehörset (11260-12) enthält: Doppel-, Planwellenerreger, Erregerkamm mit bis zu 12 Tupfern Plexiglasköper: Einzel- und Doppelspalt, Konkav- und Konvexlinse, Prisma/ planparallele Platte
11260-99
excellence in science 248