5.1.3 Interferenzphänomene wahrnehmen und erklären
Unterrichtsmaterial zum Lernziel: Die Maturandinnen und Maturanden können Interferenzphänomene wahrnehmen und erklären.
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.
Interferenz von Kreis- und Kugelwellen
Diese interaktive HTML5-Simulation veranschaulicht die Interferenz von zwei gleichphasig schwingenden Kreis- oder Kugelwellen. Lernende können Wellenlänge und Zentrumsabstand verändern, Animationen pausieren und den Gangunterschied an einem frei verschiebbaren Punkt untersuchen.
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.
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.
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.
Interferenzmuster von Vielfachquellen im Gitter
Das Material zeigt anhand zahlreicher Simulationsbilder die Überlagerung von Kugelwellen aus 25 synchronen Punktquellen auf einem Gitter bei verschiedenen Wellenlängen. Es wird anschaulich dargestellt, wie sich das Interferenzmuster ausgehend von zwei Quellen bis hin zu komplexen Gittern verändert.
Einfache Überlagerung von Schwingungen
Dieses Lehrmaterial erklärt detailliert die Interferenz von Schwingungen, konstruktive und destruktive Interferenz, Schwebungen sowie Lissajous-Figuren. Es enthält mathematische Herleitungen, Formeln und Bezüge zu alltäglichen Anwendungen wie der Akustik.
Interferenz von Wellen zweier Punktquellen und geometrische Orte
Der Text beschreibt die mathematischen und geometrischen Orte konstruktiver sowie destruktiver Interferenz von zwei punktförmigen Wellenquellen. Dabei wird zwischen gleicher und verschiedener Frequenz der Wellen unterschieden und auf Animationen verwiesen, die das Verhalten als Hyperbeln oder kartesische Ovale darstellen.
Überlagerung von Schwingungen und Wellen
Dieses Arbeitsblatt gibt eine Übersicht zu den Themen Schwebung und stehende Wellen mittels Animationen und Fachbegriffen. Es fordert dazu auf, Simulationen zu erkunden und Vorhersagen zu treffen, enthält jedoch keine direkten Aufgabenlösungen.
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.