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.

Im Physikunterricht zeigt ein Lehrer anschaulich, wie Wellen in einer gespannten Saite verlaufen. Dabei sendet er eine transversale Welle aus, die an einem festen Ende auftrifft, sodass das Verhalten der zurücklaufenden Welle gut erkennbar wird. Anhand dieses Versuchs: Wie verhält sich die reflektierte Welle im Vergleich zur einfallenden, wenn sie an einem festen Ende abprallt?

Bei einem Experiment breitet sich eine transversale Welle entlang einer Saite aus, die an einem Ende fest eingespannt ist. Trifft die Welle auf das fixierte Ende, wird sie von der Saite zurückgeworfen. Worin besteht also der Unterschied zwischen der einlaufenden und der zurückreflektierten Welle?

In einem Unterrichtsexperiment sendet ein Schüler eine Transversalwelle über ein Seil, das an einem Ende fest verankert ist. Erreicht die Welle eine Wand, wird sie am Seil zurückreflektiert. Unter Berücksichtigung der Reflexionseigenschaften an festen Grenzen: Was passiert mit der zurückgeworfenen Welle?

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.