Seminar und Praktikum zur Didaktik der Physik
Versuchskarte zu experimentellen Themen
 
Datum: 23.11.09

Titel: Interferenz- und Beugungsphänomene mit Wellenwanne




unilogo.gof
Versuchsnr.: 2

Namen: Julia Schmitt

Gruppe: A

DP Physik

 
Versuchsaufbauten
mit Parametern
Der Aufbau der Wellenwanne ist nahezu selbsterklärend. Die Wellenwanne wird mit hinreichend viel Wasser gefüllt (zwischen 5mm und 1cm Füllhöhe) und mit dem Schirm in Richtung Klasse aufgestellt. Das integrierte Stroboskop wird für diesen Versuch nicht benötigt.Wanne1Wanne2

Geräte
mit Firmenangabe
Wellenwanne mit Zubehör. Dazu gehören: Steuerungsgerät mit integriertem Lautsprecher, zwei Erregestifte, verschiedene Hindernisse aus Metall.
Durchführung
1. Die Erregerfrequenz wird auf ca.20 Hz eingestellt.
2. Ein einzelner Erregerstift wird in das Wasser eingetaucht. Es bildet sich eine kreisförmige Welle aus.
3. Ein zweiter Erregerstift wird zusätzlich eingetaucht und die Interferenzphänomene beobachtet.
4. Die Erregerstifte werden durch einen "Kamm" ersetzt. Dieser erzeugt eine ebene Wellenfront.
5. Es wird ein breiter Einzelspalt als Hindernis eingesetzt. Wir beobachten, dass sich die Wellenfront im Bereich der Öffnung weiterhhin eben ausbreitet.
7. Der Spalt wird nach und nach verkleinert bis sich Beugungsphänomene beobachten lassen.
Resultate
möglichst quantitative
- Beugungsbedingungen: Spaltbreite (Hindernisbreite) sollte kleiner als die Wellenlänge sein.
- Beobachtung von Interferenzbildern wenn die Spaltbreite ungefähr der Wellenlänge entspricht.
Bemerkungen
&
Tricks
Ausserdem kann weiterführend der Doppelspalt behandelt werden

Der Aufbau eignet sich gut als Einstieg für optische Interferenz- und Beugungsphänomene. Man kann hier eine Charakterisierung für Wellen finden (Beugungsphänomene) die sich auf Licht übertragen lässt.
Die Wanne eignet sich auch zur Veranschaulichung des Dopplereffektes. Die Wellenwanne kann als Modell für longitudinale Wellen herangezogen werden.

Literatur