Fragensammlung: Wellen: Reflexion

Eine Sinuswelle breitet sich in einem gespannten Seil aus. Wenn sie auf ein festes Ende trifft, reflektiert sie und kehrt denselben Weg zurück. Angenommen, die Welle interferiert nicht mit anderen Wellen oder Störungen, beschreiben Sie, was mit dem Verhalten der Welle nach der Reflexion passiert. Erklären Sie, ob die reflektierte Welle ihr Verhalten im Vergleich zur einfallenden Welle beibehält oder umkehrt.

Ein Bauingenieur nutzt seismische Wellen, um den Zustand eines Gebäudes zu bewerten. Dabei wird eine Welle in Gang gesetzt, die bis zur obersten Bauetage gelangt. Anschließend wird beobachtet, wie die reflektierte Welle zum Sensor zurückkehrt. Was lässt die festgestellte Inversion in der reflektierten Welle über die Beschaffenheit der reflektierenden Oberfläche erkennen?

Eine Welle breitet sich an einem Seil aus, das fest an einer Wand verankert ist. Wie verhält sich die Welle, wenn sie die Wand erreicht, und was passiert mit ihrer Phase?

Ein Schüler beobachtet, wie sich eine Welle in einer Schnur ausbreitet, die an einem Ende fest eingespannt ist. Dabei stellt sich die Frage: Wie verhält sich die Welle, wenn sie am unbeweglichen Ende ankommt und zurückreflektiert wird?

In einem Versuch im Labor spannt ein Schüler ein Seil zwischen einer unbeweglichen Wand und einer beweglichen Auflage auf. Zunächst sendet er eine transversale Welle entlang des Seils zur festen Wand und beobachtet die von dort reflektierte Welle. Anschließend wiederholt er den Vorgang, indem er die Welle zur beweglichen Auflage schickt. Unter Anwendung der grundlegenden Reflexionsprinzipien gilt es nun zu klären, wie sich die Rückwelle an den beiden Enden – vor allem hinsichtlich einer möglichen Inversion und der Phasenlage – unterscheidet.