Interferenz; Überlagerung von Wellen: Unterschied zwischen den Versionen

Die beiden (Kugel-) Wellen überlagern sich. An jedem Punkt des Raumes summieren sich zwei Schwingungen zu einer Gesamtschwingung, was sich durch die Addition der beiden Amplituden (bzw. der Zeiger) beschreiben läßt.

Je nach Überlagerungssituation wächst oder sinkt die Amplitude, der Ton wird lauter oder leiser.

Treffen an einer Stelle immer zwei Berge oder zwei Täler aufeinander, so verdoppelt sich dort die Amplitude. Das nennt man konstruktive Interferenz. Die Zeiger zeigen in die gleiche Richtung, es gibt keine Phasenverschiebung.

Trifft ein Berg auf ein Tal oder ein Tal auf einen Berg, so ist die Summe der Amplitude Null. Das nennt man destruktive Interferenz. Die Zeiger zeigen in entgegengesetzte Richtungen. Die Phasenverschiebung beträgt dann [math]\Pi[/math] oder 180°.

Legt man zwei Folien mit konzentrischen Kreisen aufeinander ergibt sich ein ähnlicher, sogenannter "Moiré-Effekt". Man kann so gut nachvollziehen wo die Stellen mit konstruktiver oder destruktiver Interferenz liegen. Bei diesem Applet kann man das auch online tun.

Die hellen Streifen, bei denen sich nur grüne mit grünen und rote mit roten Kreisen schneiden, sind Stellen mit konstruktiver Interferenz. Hier ist es laut.

Die hellen Streifen, bei denen sich immer ein roter mit einem grünen Kreis schneidet sind die Stellen destruktiver Interferenz. Hier ist es leise.

Mit Hilfe dieses Applets von Walter Fendt kann man ebenso die räumliche Verteilung der konstruktiven und destruktiven Interferenzen untersuchen. Da hier sich die Wellen auch bewegen, sieht man auch die Ausbreitungsrichtung.

Noch besser ist diese Simulation einer Wellenwanne von Paul Falstad. Stellt man "zwei Quellen mit einer Frequenz" ein, so kann man sehr gut den räumlichen und zeitlichen Verlauf der Überlagerung erkennen.

Hier kann man auch gut die stehende Welle zwischen den Quellen beobachten. Dort befinden sich abwechselnd Stellen mit destruktiver und konstruktiver Interferenz.

In diesem Applet von Peter Kraus kann man die Zeigeraddition gut verstehen. Um Zwei Quellen zu haben muss man "Doppelspalt" einstellen.