Wellenphänomene: Was sie sind, Beispiele, Zusammenfassung

All die Wellenphänomene in der Natur vorkommen, entstehen durch die Ausbreitung verschiedener Arten von Wellen. Wellen sind sehr spezifische Bewegungen, die durch Impulse gekennzeichnet sind oder aufeinanderfolgende Pulse, bei denen ausschließlich die Energieausbreitung stattfindet.

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Zusammenfassung der Wellenphänomene

• Wellenphänomene setzen sich aus Wellen zusammen und sind für die Entwicklung der modernen Gesellschaft von enormer Bedeutung.
• Wellen sind Formen der Energieausbreitung.
• Wellenphänomene sind durch Wellenausbreitung gekennzeichnet.
• Die Wellenphänomene sind:
  • Reflexion: Dies ist die Eigenschaft, die damit zusammenhängt, dass Wellenphänomene reflektiert werden;
  • Beugung: es ist die Eigenschaft von Wellenphänomenen, Hindernisse zu umgehen;
  • Brechung: es ist die Eigenschaft, die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellenphänomenen zu ändern;
  • Polarisation: ist die auszufilternde Eigenschaft von Wellenphänomenen;
  • Resonanz: wenn die Schwingungsfrequenz eines Wellenphänomens mit der natürlichen Schwingungsfrequenz eines physikalischen Systems übereinstimmt;
  • Dispersion: ist die Eigenschaft von Wellenphänomenen, die kombiniert werden, was zu einer Änderung der Geschwindigkeit der resultierenden Welle führt;
  • Interferenz: Dies ist die Eigenschaft wellenförmiger Phänomene, die hinzugefügt oder reduziert werden können.
• Sonnenlicht und Schall sind Beispiele für Wellen unterschiedlicher Natur.

Was sind Wellenphänomene?

Die wellenförmigen Phänomene sind diejenigen, bei denen die physikalischen Prinzipien hinter seinem Geschehen die sind: Wellen. Es ist wichtig hervorzuheben, dass in der Natur mehrere Phänomene als wellenförmig charakterisiert werden können.

Zum Beispiel, Das Geräusch, das wir hören, wenn eine Person spricht, ist eine Art Welle. In diesem Fall hören wir aufgrund der Störung der Luftmoleküle, die sich zu unserem Ohr ausbreiten, in dem wir eine Struktur haben, die diese Störung aufnehmen und erkennen kann.

Im Falle des Mikrowelle, für Wohnzwecke verwendet, haben wir die Erzeugung und Ausbreitung einer anderen Art von Welle, die sich von Schallwellen unterscheidet und als elektromagnetische Welle charakterisiert wird. Wir sehen in den beiden genannten Fällen, dass die Wellenarten und damit die beteiligten Wellenphänomene unterschiedlicher Natur sind.

Welche Arten von Wellenphänomenen?

Wir verwenden weiterhin die beiden erwähnten Wellenphänomene und definieren die Schallphänomen als ein Phänomen mechanischer Wellen und die Mikrowelle als ein Phänomen von Elektromagnetische Wellen. Aber was ist der Unterschied zwischen den beiden Naturen dieser Phänomene? Im ersten Fall haben wir das Vorhandensein von Schallwellen.

DASS Schallwellen brauchen unbedingt ein Vermehrungsmittel. Dies bedeutet, dass wir nur hören können, da die Schallwelle Luft braucht, um sich auszubreiten Energie. Im zweiten Fall haben wir das Auftreten elektromagnetischer Wellen. Diese benötigen keine materiellen Mittel zur Vermehrung.

Mit anderen Worten, elektromagnetische Wellen breiten sich im Vakuum aus. Deshalb kann Sonnenlicht die Erde erreichen. Natürlich dürfen wir nicht vergessen, dass elektromagnetische Wellen breiten sich auch in materiellen Medien aus.

Wellen, insbesondere elektromagnetische Wellen, bei denen es sich um Transversalwellen handelt, haben einige wichtige Eigenschaften im Zusammenhang mit einigen von ihnen erlittenen Phänomenen.

• Betrachtung: Phänomen, bei dem Wellen reflektiert werden.
• Brechung: bezieht sich auf die Änderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle, wenn sie von einem Ausbreitungsmedium zu einem anderen wechselt.
• Polarisation: kann als eine Art Filter für Transversalwellen verstanden werden. Polarisation wählt nur eine Schwingungsrichtung aus allen Schwingungsrichtungen einer Welle aus. Dies geschieht mittels eines Polarisators, der Schwingungen nur in eine Richtung durchlässt.
• Zerstreuung: bezogen auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen. Dabei erzeugen mehrere Wellen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten eine resultierende Welle. Dies bedeutet, dass sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit der resultierenden Welle mit ihren Teilwellen ändert.
• Beugung: darin gehen die Wellen um und über Gegenstände, einschließlich Löcher. Dies kann dazu führen, dass sich Wellen beim Durchgang durch solche Löcher aufweiten oder streuen.
• Interferenz: passiert, wenn sich zwei oder mehr sich im Raum ausbreitende Wellen treffen. In diesem Fall kommt es zu einer Überlappung der Wellen, die zu einer resultierenden Welle führt. In diesem Zusammenhang klassifizieren wir Störungen auf zwei Arten. Die erste, konstruktive Interferenz genannt, ist die Situation, in der die resultierende Wellenamplitude die Summe der Amplituden der Wellen ist, aus denen sie besteht. Die zweite, destruktive Interferenz genannt, ist die Situation, in der die Amplitude der resultierenden Welle die Differenz der Amplituden der Wellen ist, aus denen sie besteht.
• Resonanz: belegt den wellenförmigen Charakter physikalischer Systeme. Dabei erhalten schwingende Systeme Anregungen mit Frequenzen, die einer ihrer Eigenschwingungsfrequenzen entsprechen. Dadurch beginnt das System mit immer größeren Amplituden zu schwingen.

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Beispiele für Wellenphänomene

a) Mechanische Wellenphänomene

Neben dem Beispiel der Schallwellen können wir hier die Wellen auf der Oberfläche eines Sees wenn wir einen Stein oder irgendeinen Gegenstand werfen. Die Wellenbewegung von a Haut eines Schlaginstruments es ist auch ein mechanisches Wellenphänomen. Außerdem haben Sie die Wellen an einem Seil, wenn Sie Sport treiben. Darüber hinaus gibt es in der Natur viele andere Wellenphänomene, die diesen Eigenschaften entsprechen, dh bei denen mechanische Wellen vorhanden sind.

Wellen auf der Oberfläche eines Sees aufgrund eines fallenden Wassertropfens.

b) Elektromagnetische Wellenphänomene

Dies sind die Phänomene, die durch das Vorhandensein elektromagnetischer Wellen gekennzeichnet sind. Neben Mikrowellen können wir erwähnen die Radiowellen; Sie Röntgen, zum Durchführen von diagnostischen Bildgebungstests; Ö Infrarot, Nachtsicht haben; und die überwiegende Mehrheit der Phänomene, die Sonnenlicht involvieren, wie Lichtbrechung, Lichtreflexion und Beugung.

Die hochentwickelten elektronischen Schaltkreise für diagnostische Bildgebungsgeräte, Objekte Elektronik und Haushaltsgeräte, passen auch in diese Art von Phänomen, weil es sich um Wellenausbreitung handelt elektromagnetisch. Darüber hinaus natürlich an der ständigen Entwicklung der modernen Gesellschaft mitzuwirken und die Lebensqualität der Menschen zu steigern.

Zusammenfassend beruhen alle diese Phänomene, wie bereits erwähnt, auf dem Vorhandensein von Wellenphänomenen elektromagnetisch, gekennzeichnet durch die Ausbreitung von Wellen und damit von Energie, ohne dass ein materielles Medium erforderlich ist deshalb.

Mikrowellengerät zum Erhitzen von Speisen in Haushalten.

In Anbetracht der hervorgehobenen Phänomene, die durch die Wellen verursacht werden, haben wir für jeden Fall die folgenden Beispiele:

• Betrachtung: Wir sehen ein Bild, wenn wir vor dem Spiegel stehen, gerade weil Licht, das eine transversale elektromagnetische Welle ist, reflektiert wird.
• Brechung: Als Beispiel haben wir den Fall des Sonnenlichts. Wenn es in einem Schwimmbecken von der Luft ins Wasser übergeht, nimmt seine Ausbreitungsgeschwindigkeit ab. Das Ergebnis dieser Änderung ist, dass eine Person außerhalb des Beckens ein Objekt innerhalb des Beckens verzerrt sieht.
• Polarisation: Wir erwähnen hier den Fall von Sonnenbrillen. Gute Sonnenbrillengläser wirken als Lichtpolarisatoren. Dies bedeutet, dass Ihre Augen bei der Verwendung niedrigere Lichtintensitäten erhalten, da die anderen Richtungen der Lichtschwingungen nicht über die Linse hinausgehen können. Dies rechtfertigt in der Tat den hohen Preis einer Brille mit guten Sonnengläsern.
• Zerstreuung: Ein gutes Beispiel wäre die Ausbreitung von Wellen auf der Oberfläche eines Sees, wenn ein Stein hineingeworfen wird.
• Beugung: Das drahtlose Internetsignal ist ein gutes Beispiel für dieses Phänomen. Es kann von Ihrem Handy erkannt werden, wenn Sie sich in Ihrem Zimmer befinden, auch mit dem Modem zum Beispiel im Wohnzimmer. Somit ist das drahtlose Signal eine transversale elektromagnetische Welle, die alle Wände und Türen in Ihrem Haus umrundet und Ihr Schlafzimmer erreicht.
• Interferenz: Als Beispiel haben wir die Hüllen von Handys, die, wenn sie in der Nähe von Lautsprechern oder sogar Computern spielen, eine Art Zischen von sich geben können.
• Resonanz: Als Beispiel haben wir Soldaten, die auf einer Brücke marschieren. Seine Gangfrequenzen können den Eigenschwingungsfrequenzen der Brücke entsprechen. In diesem Fall wächst die Amplitude der resultierenden Welle immer mehr und die Brückenstruktur kann sogar brechen.

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Wellenphänomene im Alltag

Im Alltag sind Wellenphänomene ständig präsent, vom Aufwachen bis zum wir können Objekte durch Reflexion, Beugung und Brechung sehen leuchtend, bis wir schlafen gehen, mit dem Wärmeproduktion unseres Körpers unter dem Schutz.

Wärme ist ebenfalls ein mechanisches Wellenphänomen und benötigt daher ein materielles Medium zur Ausbreitung. Neben diesen und den im ganzen Text erwähnten gibt es eine sehr große Zahl von Wellenphänomenen, die allen genannten Charakteristika entsprechen.

Gelöste Übungen zu Wellenphänomenen

Frage 1 - (IFGO) Wellen sind Wege, Energie von einer Region in eine andere zu übertragen. Es gibt mechanische Wellen – die materielle Mittel benötigen, um sich auszubreiten – und elektromagnetische Wellen – die sich sowohl im Vakuum als auch in einigen materiellen Medien ausbreiten können. Über Wellen können wir richtig sagen, dass

A) Die von einer elektromagnetischen Welle übertragene Energie ist direkt proportional zur Frequenz dieser Welle.

B) Schall ist eine Art elektromagnetische Welle und kann daher wie bei Fernseh- und Radioübertragungen von einer Antenne zur anderen übertragen werden.

C) sichtbares Licht ist eine mechanische Welle, die sich nur transversal ausbreitet.

D) es gibt elektromagnetische Wellen, die für das menschliche Auge sichtbar sind, wie Ultraviolett, Infrarot und Mikrowellen.

E) Infraschall ist eine elektromagnetische Welle mit einer Frequenz unterhalb der hörbaren.

Auflösung

Alternative A. Schall ist eine mechanische Welle, keine elektromagnetische. Licht ist eine elektromagnetische, keine mechanische Welle. Ultraviolett-, Infrarot- und Mikrowellenwellen sind mit bloßem Auge nicht sichtbar. Infraschall ist eine Schallwelle und daher mechanisch.

Frage 2 - (Fatec) Überprüfen Sie die richtige Alternative.

A) Radiowellen sind mechanische Wellen.

B) Jede Transversalwelle ist elektromagnetisch.

C) Bei der Reflexion einer Welle ändern sich Länge und Geschwindigkeit, aber ihre Frequenz bleibt erhalten.

D) Wenn eine Welle von einem stärker brechenden Medium zu einem weniger brechenden Medium übergeht, ändert sich die Wellenlänge, aber nicht ihre Frequenz.

E) Eine Welle, die sich durch ein Vakuum ausbreitet, ist eine mechanische Welle.

Auflösung

Alternative D. Das Wellenphänomen, das durch den Wechsel des Mediums gekennzeichnet ist, in dem sich eine Welle ausbreitet, wird Brechung genannt. In ihm ändert sich Wellenlänge und Geschwindigkeit, aber seine Frequenz bleibt konstant.

von Luiz Guilherme
Physik Lehrer

Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fenomenos-ondulatorios.htm