Interferenz und Beugung von Wasserwellen mit dem Wasserwellengerät

Prinzip

Es werden gleichzeitig an mehreren Stellen kreisförmige Wasserwellen erzeugt und das sich ergebende Interferenzmuster beobachtet. Durch Erhöhung der Anzahl der interferierenden Kreiswellen kann das Huygens'sche Prinzip veranschaulicht werden. Mit Hilfe von ebenen Wellen werden Beugungsphänomene an verschiedenen Hindernissen (Spalt, Kante, Doppelspalt usw.) untersucht. In einem weiteren Experiment kann das Prinzip der phasengesteuerten Antennen gezeigt werden. Um dies zu erreichen werden zwei Kreiswellen erzeugt und das Interferenzmuster wird beobachtet während man die Phasenlage des einen Erregers im Verhältnis zum anderen ändert.

Vorteile

• die Gesetzmäßigkeiten bei Wellenphänomenen sehen und verstehen
• Wasser marsch, und los - Kompaktgerät macht schnellen einfachen Aufbau möglich
• die helle grüne LED erlaubt auch Demonstrationsexperimente

Aufgaben

1. Benutze den Kammförmigen Wellenerreger um Kreiswellen anzuregen und beobachte das entstehende Interferenzmuster. Erhöhe die Anzahl interferierender Kreiswellen indem bis zu zehn Aufsteckfüße an dem Kamm angebracht werden. Dadurch wird das Huygens'sche Prinzip veranschaulicht.
2. Erzeuge Planwellen und benutze eine Barriere um die Beugung an einer Kante zu zeigen. Baue anschliessend mit zwei Barrieren einen Spalt auf und beobachte das Beugungsmuster hinter dem Spalt. Wiederhole das Experiment für einen Doppelspalt.
3. Benutze sowohl den internen Wellenerreger als auch den externen Generator um zwei Kreiswellen zu erzeugen und deren Interferenz zu beobachten. Variiere die Phasenlage des externen Vibrators und beobachte die Veränderungen im Interferenzmuster um das Prinzip der phasengesteuerten Antennen zu verstehen.

Lernziele

• Beugung von Wasserwellen
• Interferenz von Wellen
• Huygenssches Prinzip
• Funktionsprinzip von phasengesteuerten Antennen

(Bitte beachten: Versuchsbeschreibung ist nur in englischer Sprache erhältlich)