Interferenz; Überlagerung von Wellen

Interferenz = Ungestörte Überlagerung gleichartiger Wellen. Addition der Amplituden.

Wenn man Wellen überlagert kann es

• 1. zu einer Verstärkung oder
• 2. zu einer Auslöschung ,wenn Wellenlängen und Amplituden der beiden Wellen gleich sind kommen.

Beispiele

Beispiel 1:

Gleichzeitiges Reden wäre nicht möglich, wenn sich die Wellen gegenseitig "stören" würden.

Beispiel 2:

Wasserwellen durchdringen sich ungestört:

Superposition klein.gif

Beispiel 3:

Sonnenlicht ist eine Überlagerung aus elektromagnetischen Wellen. Das Spektrum umfasst einen Wellenlängenbereich von Infrarot über sichtbares Licht bis Ultraviolett. Derartige Spektren bezeichnet man auch als kontinuierlich.

Versuch: Zwei Lautsprecher

Sinusgenerator mit zwei Lautsprechern

Aufbau

Man schließt zwei Lautsprecher parallel an einen Sinusgenerator. Danach läuft man im Raum herum und hört sich den Ton an. Zusätzlich kann man die Tonhöhe noch variieren.

Beobachtung

Beim Durchschreiten des Raumes hört man den Ton in Unterschiedlichen Lautstärken, die einigermaßen rythmisch wechseln. Erhöht man die Frequenz (Tonhöhe) so verschnellert sich der Rythmus, mit dem die Tonhöhen wechseln. Breiten sich mehrere Wellen gleichzeitig aus, so durchdringen sie sich, ohne sich zu stören (z.B. bei einem Gespräch von mehreren Personen). An jedem Punkt des Raumes überlagern sich verschiedene Schwingungen zu einer Gesamtschwingung.

Erklärung

Die Differenzen enstehen immer an den Punkten, an denen sich die Wellen und somit auch die Schwingungen überlagern. Je nach Überlagerungssituation wächst oder sinkt die Amplitude, der Ton wird lauter oder leiser. Erhöht man die Frequenz, erhöht man gleichzeitig die Anzahl der Schnittpunkte (Überlagerungen) der Wellen, also steigt die Frequenz der Tonschwankungen, die wir hören.

Anmerkungen: -Betrachtet man den Wellenverlauf zwischen den Lautsprechern statt davor, so erkennt man eine stehende Welle.

Nachvollziehen der Interferenz ist mit dem Ripple Tank Applet von Paul Falstad möglich.

Konstruktive und Destruktive Interferenz

• Eintrag folgt*