Formelsammlung Physik: Wellenlehre

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Formelsammlung Physik

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Wellengeschwindigkeiten[Bearbeiten]

Die Wellengeschwindigkeit ist hier mit c bezeichnet. Für eine elektromagnetische Welle ist diese die Lichtgeschwindigkeit.

Wellenart Formel Erläuterungen
Elektromagnetische Welle hier ist c die Lichtgeschwindigkeit

die Permittivität
die Permeabilität

Druck- und Schallwellen in Gasen M: molare Masse

T: Temperatur
R: universelle Gaskonstante

Wellengleichung[Bearbeiten]

ist die Wellenfunktion.

Dimension Formel
Eindimensional
Dreidimensional


Wellenlänge und Frequenz[Bearbeiten]

Zusammenhang von Frequenz und Wellenlänge :

gelegentlich wird auch der Buchstabe anstelle von für die Frequenz verwendet

Beugung und Interferenz[Bearbeiten]

Einfachspalt[Bearbeiten]

SingleSlitDiffraction.svg

Intensitätsverlauf:

Konstruktive Interferenz (Maximum):

Destruktive Interferenz (Minimum):

wobei

  • n eine positive Ganzahl ist (1, 2, 3, …) (Null ist ausgenommen). Sie wird auch die Ordnung des Maximums bzw. Minimums genannt.
  • ist die Wellenlänge
  • ist die Breite des Spaltes
  • ist der Winkel unter dem die Interferenz beobachtet wird.

Achtung:

Die Formeln für Minimum und Maximum gelten nur für positive Ganzzahlen. Bei liegt das Hauptmaximum.

Doppelspalt[Bearbeiten]

TwoSlitInterference.svg

Konstruktive Interferenz (Maximum):

Destruktive Interferenz (Minimum):

Intensitätsverlauf:

Intensitätsverlauf für :

wobei

  • n eine Ganzzahl ist. Sie wird auch die Ordnung des Maximums bzw. Minimums genannt.
  • die Wellenlänge ist
  • der Abstand der Spalte ist
  • die Breite eines Spaltes ist
  • der Winkel ist, unter dem die Interferenz beobachtet wird.

Gitter[Bearbeiten]

Beugung an einem Gitter mit 6 Spalten

Intensitätsverlauf:

Hauptmaxima:

Zwischen zwei Hauptmaxima liegen immer n-1 Nebenminima und n-2 Nebenmaxima.

wobei

  • n eine Ganzahl ist. Sie wird auch die Ordnung des Maximums genannt.
  • ist die Wellenlänge
  • ist die Breite eines Spaltes des Gitters
  • ist die Anzahl der Spalte des Gitters
  • Gitterparameter (Abstand zweier Spalte des Gitters)
  • ist der Winkel unter dem die Interferenz beobachtet wird.

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