5.1.2 Die Wellenausbreitung mit Fachbegriffen beschreiben und quantifizieren
Unterrichtsmaterial zum Lernziel: Die Maturandinnen und Maturanden können die Wellenausbreitung mit Fachbegriffen beschreiben und quantifizieren.
Grundwissen zu mechanischen Wellen: Stehende Wellen und Reflexion
Das Unterrichtsmaterial vermittelt grundlegendes Wissen zu mechanischen Wellen, insbesondere zur Entstehung stehender Wellen, deren Analyse mit der Wellenfunktion sowie zur Reflexion. Es eignet sich gut zur Vertiefung theoretischer Konzepte im Physikunterricht.
Röntgenbeugung am Kristallgitter und Bragg-Bedingung
Das Unterrichtsmaterial erklärt die Entstehung von Röntgenreflexen an Kristallgittern mithilfe der Bragg-Bedingung und konstruktiver Interferenz. Eine integrierte Simulation veranschaulicht die Wellenfronten, den Gangunterschied und den Glanzwinkel interaktiv.
Beugung an Gittern, Interferenz und Holografie
Dieses umfassende Lehrmaterial behandelt den Wellencharakter des Lichts anhand von Doppelspalt- und Gitterexperimenten, erklärt konstruktive und destruktive Interferenz mathematisch sowie anschaulich über Zeigerdiagramme und führt schliesslich zu Anwendungen wie der Kristallstrukturanalyse und Holografie.
Das Huygenssche Prinzip und Wellenphänomene
Diese Materialsammlung behandelt das Huygenssche Prinzip zur Beschreibung mechanischer Wellen anhand von Artikeln und Animationen. Es werden Themen wie die Ausbreitung ebener und kreisförmiger Wellen sowie Reflexion, Brechung und Beugung veranschaulicht.
Sammlung von Aufgaben zu mechanischen Wellen
Diese Materialsammlung bietet verschiedene Aufgaben und Artikel rund um das Thema mechanische Wellen. Die Übungen behandeln unter anderem Wasserwellen, Seilwellen, Wellengrößen und Diagramme.
Huygensches Prinzip: Reflexion und Brechung von Wellen
Eine interaktive App zur Erklärung des Huygensschen Prinzips. Schülerinnen und Schüler können Reflexion und Brechung elektromagnetischer Wellen visualisieren und Parameter wie Brechungsindizes und Einfallswinkel selbst verändern.
Interaktive Simulation zu stehenden Längswellen in Rohren
Diese interaktive HTML5-App veranschaulicht stehende Longitudinalwellen in Rohren mit verschiedenen Randbedingungen. Lernende können zwischen Grund- und Oberschwingungen umschalten, die Rohrlänge anpassen sowie Elongation und Druckschwankungen analysieren.
Interaktive Simulation zu stehenden Wellen
Dieses Material beschreibt kurz das Prinzip stehender Wellen durch Überlagerung von einfallenden und reflektierten Wellen. Im Zentrum steht eine interaktive HTML5-App, mit der Reflexionen an festen und losen Enden sowie Simulationseinstellungen flexibel erkundet werden können.
Interaktive Simulation zur Schwebung von Schallwellen
Dieses Material beschreibt das physikalische Phänomen der Schwebung, welches durch die Überlagerung zweier Schallwellen mit beinahe übereinstimmender Frequenz entsteht. Eine integrierte interaktive Simulation mit Diagrammen veranschaulicht die Addition der Elongationen und die daraus resultierende periodische Lautstärkeveränderung.
Stehende Wellen in Medien, Röhren und der menschlichen Stimme
Dieses Lehrmittel erklärt anschaulich die Entstehung und Eigenschaften stehender Wellen anhand von Beispielen wie Saiten, Pfeifen, dem Kundtschen Staubrohr, dem Rubensschen Flammenrohr sowie der menschlichen Stimme. Mathematische Beziehungen für Eigenschwingungen werden hergeleitet und mit anschaulichen Beispielen aus der Akustik verknüpft.
Reflexion und Brechung ebener Wellen
Dieses Lehrmittel erklärt die Reflexion, Brechung und Totalreflexion ebener Wellen ausführlich mithilfe des Huygensschen Prinzips. Es enthält anschauliche Beschreibungen, mathematische Herleitungen der Gesetze sowie reale Anwendungen wie seismische Wellen.
2-dimensionale Wellen in der Wellenwanne
Anhand einer interaktiven Computersimulation der Wasserwellenwanne untersuchen Schülerinnen und Schüler zweidimensionale Wellenphänomene wie Beugung, Reflexion und Interferenz. Sie erstellen eigene Simulationen zu konkreten Aufgaben aus dem Skript und dokumentieren ihre physikalischen Erkenntnisse kollaborativ.
Begrenzte Wellenmedien: Reflexion, Transmission, Dämpfung und Echoortung
Dieses Unterrichtsmaterial erklärt anschaulich das Verhalten von Wellen an begrenzten Medien, einschliesslich Reflexion an festen und freien Enden, Transmission und Dämpfung. Zudem werden technische und biologische Anwendungen wie Echoortung, Sonar und Sonographie praxisnah vorgestellt.
Ebene Wellen und Huygenssches Prinzip
Der Text führt in ebene Wellen, das Huygenssche Prinzip, Beugungserscheinungen sowie Interferenzmuster ein. Anhand von Beispielen aus der Wellenwanne werden Grundbegriffe und Wellenphänomene anschaulich und fachlich korrekt erläutert.
Wasserwellen, Brandungswellen und Tsunamis
Dieses Lehrmittel erklärt die physikalischen Unterschiede zwischen Tief- und Flachwasserwellen sowie die Entstehung von Brandungswellen und Tsunamis anhand alltäglicher Beispiele und physikalischer Prinzipien.
Energie und Intensität einer Welle
Der Text behandelt die physikalischen Grundlagen zur Energie, Intensität und zum Schallpegel von Wellen sowie deren biologische Anwendungen in der Bioakustik. Er erklärt mathematische Zusammenhänge wie das Weber-Fechnersche Gesetz und führt wichtige Einheiten wie Dezibel ein.
Trochoidale Wasserwellen und Zykloiden
Der Text beschreibt die mathematische und physikalische Natur von Schwerewellen über tiefem Wasser als trochoidale Wasserwellen. Er erklärt anhand von Zykloiden und Kreisbewegungen, wie sich Oberflächenelemente auf vertikalen Kreisen bewegen und verweist auf historische sowie geometrische Grundlagen.
HUYGENS-Prinzip und Wellenoptik
Diese Materialsammlung bietet Artikel, Animationen und Simulationen zum HUYGENSschen Prinzip sowie zu Phänomenen wie Reflexion, Brechung und Interferenz von Licht- und Wasserwellen.
Aufgabensammlung mechanische Wellen
Das Material enthält eine kurze Aufgabensammlung zu mechanischen Wellen, spezifisch zu Querwellen an Federn und Wellenbildern. Es handelt sich um reine Aufgaben ohne bereitgestellte Lösungen.