Frage zur Schwingung

Hallo

ich hättte 2 Fragen die erste zur harmonischen Schwingung:

Diese ist gekennzeichnet:
-Frequenz bleibt konstant
-Amplitude bleibt konstant
-der zeitliche Verlauf der Auslenkung einer Sinus- oder Cosinusfunktion folgt

steht so in einem Lernblatt. Ist ja auch alles klar bei einer ungedämpften Schwingung.

Bei einer gedämpften Schwingung nimmt aber doch die Amplitude expontentiell mit der Zeit ab. Wieso ist dass dann harmonisch? (und wenn die Amplitude abnimmt, nimmt die Frequenz doch auch ab oder)?

Auch bei einem gekoppelten Pendel ändert sich die Amplitude (und ich glaube die Frequenz) relativ stark…wo bleibt hier die Harmonie :smiley:?

Zweite Frage:

Wenn ich eine elektromagnetische Welle durch ein dichtes Medium schicke ändert sich doch:
Wellenlänge und Ausbreitungsgeschiwndigkeit

Wenn ich die jetzt in ein anderes Medium schicke (Frequenz bleibt gleich) kann es da nicht sein dass durch die geänderte Wellenlänge aus sichtbarem Licht UV-Strahlung wird?

Hallo!

Bei einer gedämpften Schwingung nimmt aber doch die Amplitude
expontentiell mit der Zeit ab. Wieso ist dass dann harmonisch?

Das stimmt, da ist man mit der Bezeichnung nicht ganz konsequent. Du kannst sie aber als ein Produkt von einer harmonischen Schwingung mit einem exponentiellen „Zerfall“ beschreiben, also in der der Art:

s(t) = s_max * exp(-kt) * sin(ωt)

Und damit ist der letzte Faktor (also das, was schwingt) immer noch harmonisch.

(und wenn die Amplitude abnimmt, nimmt die Frequenz doch auch
ab oder)?

Nein, die bleibt konstant. Es gibt nämlich noch weitere Charakteristika von harmonischen Schwingungen:

  • Die rückstellende Kraft ist proportional zur Auslenkung.
  • Die Frequenz ist unabhängig von der Amplitude.

Wenn also die Amplitude mit der Zeit abnimmt, bleibt die Frequenz trotzdem gleich.

Auch bei einem gekoppelten Pendel ändert sich die Amplitude
(und ich glaube die Frequenz) relativ stark…wo bleibt hier
die Harmonie :smiley:?

Nein, auch hier bleibt die Frequenz konstant.

Wenn ich die jetzt in ein anderes Medium schicke (Frequenz
bleibt gleich) kann es da nicht sein dass durch die geänderte
Wellenlänge aus sichtbarem Licht UV-Strahlung wird?

Sagen wir so: In dem optisch dichten Medium kann die Wellenlänge von sichtbarem Licht vorrübergehend kürzer als 400nm werden, das ist richtig. Das ist aber immer noch kein UV-Licht. UV-Licht ist ja viel energiereicher als sichtbares Licht. Das hängt mit der Frequenz zusammen. Da sich die Frequenz beim Übergang ins dichtere Medium nicht ändert, nimmt die Energie der Strahlung auch nicht zu (wäre auch blöd für den Energieerhaltungssatz, wenn sie zunehmen würde…). Sobald das Licht das Medium wieder verlässt, hat es wieder diesselbe Wellenlänge wie vorher.

(Komischerweise gibte es so etwas ähnliches, wie Du es vermutet hast, in anderem Zusammenhang dann doch - Stichwort: Frequenzverdopplung - das hat aber mit der normalen Dispersion in linearen optischen Medien nichts zu tun).

Michael

Hallo,

vllt. hilft es beim Verständnis:

http://www.pic-upload.de/view-1998354/Save0038.jpg.html
http://www.pic-upload.de/view-1998374/Save0039.jpg.html

Gruß:
Manni

Hi,

Amplitude und Ferquenz hängen nicht voneinander ab, Frequenz und Wellenlänge tun dies.

v=landa*f

Wobei v die Phasengeschwindigkeit ist…

Moin, Alexander,

λ schreibt sich allerdings lambda :wink: Hörfehler?

Gruß Ralf.

oT: λ
Hallo Ralf,

λ schreibt sich allerdings lambda :wink: Hörfehler?

Im modernen Griechisch und oft auch im Englischen schreibt sich λ lamda - ohne b. Insofern würde sich Alexanders Hörfehler nur auf den Nasal erstrecken (und m und n liegen ja auch auf der Tastatur nicht gerade weit auseinander).

Liebe Grüße
Immo

Hi,
Danke für die Ausbesserung, das b habe ich unwissentlich weggelassen, das n ist tatsächlich ein Tippfehler=)

lg
Alexander