Servus
In Physik haben wir besprochen, was passiert, wenn eine elektromagnetische Welle auf einen metallischen Leiter trifft. Unser Kursleiter hat uns erklärt, dass die reflektierte Welle einen Phasensprung um pi macht. Falls ichs jetzt unverständlich erklärt habe:
S E
| ->-Welle->- |
Die Welle, die zurückkommt hat einen Phasensprung um pi gemacht, die sich mit der ankommenden Welle überlagert und so für eine stehende Welle sorgt.
Unser Kursleiter meinte, dass dieser Phasensprung immer dann stattfindet, wenn die Welle von einem optisch dünnen auf ein optisch dichteres Medium trifft.
Nun meine Frage: Wie lässt sich dieser Phasensprung um pi erklären?
P.S.: Unser Kursleiter meinte, wenn uns das wirklich interessiert sollten wir Physik studieren, er könnte es jedenfalls nicht erklären.
In Physik haben wir besprochen, was passiert, wenn eine
elektromagnetische Welle auf einen metallischen Leiter trifft.
Bin mir selbst nicht ganz sicher. Aber ich glaube das hängt damit zusammenn, daß die Metalloberfläche bei sowas recht gut als Äquipotentialfläche (E-Feld =0) angesehen werden darf. (vermutlich geht das immer schlechter, je höher die Frequenz ist, was ja auch hinsichtlich einer höheren Transmission bei höheren Frequenzen ganz gut passte).
Will heißen, daß die Elektronen aufgrund einer ziemlich guten Beweglichkeit im Metall durch das elektr. Feld verschoben werden und so ein elektrischen Feld aufbauen, welches gerade entgegengesetzt ist. Die Elektronen Strahlen so eine um Pi phasenverschobene Welle aus.
Anders klargemacht: Wenn genau an der Metalloberfläche, die Feldstärke ungefähr null sein soll, dann kann die Welle zumindest nicht ohne Phasensprung reflektiert werden. Denn dann addieren sich die einfallende und die reflektierte Welle ja noch, anstatt sich auszulöschen.
Vermutlich kann man sich das allgemein auf anderer Ebene über Stetigkeitsbedingungen des elektr. Feldes klarmachen.
P.S.: Unser Kursleiter meinte, wenn uns das wirklich
interessiert sollten wir Physik studieren, er könnte es
jedenfalls nicht erklären.
Aber eigentlich sollte sowas ein Lehrer wissen… der hat ja schließlich Physik studiert. Zumindest sollte der Lehrer an der Stelle eigentlich antworten: Weiß ich nicht, aber ich versuche es in Erfahrung zu bringen. DAS ist auf jeden Fall ein ziemlich trauriges Bild auch hinsichtlich seiner Unterrichtseinstellung. Und du darfst mich da gerne zitieren. 
Ciao,
Malte!
Man kann das anscheinend auch gut über die Fresnelschen Formeln erklären.
Da ist für alpha = Einfallswinkel
und beta = Winkel gebrochener Welle
E_refl = - E_einfallend * sin(alpha-beta)/sin(alpha + beta)
für ein dichteres Medium gilt (per Definition?) : alpha > beta.
Also hat E_refl also die reflektierte Welle, gerade eine Amplitude des eletkr. Feldes in entgegengesetzer Richtung.
Aber ich glaube Fresnel macht macht man in der Schule meist wirklich nicht.
Bye,
Malte!
Aber eigentlich sollte sowas ein Lehrer wissen… der hat ja
schließlich Physik studiert. Zumindest sollte der Lehrer an
der Stelle eigentlich antworten: Weiß ich nicht, aber ich
versuche es in Erfahrung zu bringen. DAS ist auf jeden Fall
ein ziemlich trauriges Bild auch hinsichtlich seiner
Unterrichtseinstellung. Und du darfst mich da gerne zitieren.
Servus
Hm, is wohl missverständlich rübergekommen. natürlich weiß er es, aber er wollte damit sagen, dass es a)nicht im Stundenplan steht (wir hinken eh grad etwas hinterher) und b)wir woll noch nicht die benötigten Vorkenntnisse haben. Schließlich kannste einem 5.-Klässer auch keine Integralrechnung vorsetzen, dafür fehlen einfach Vorkenntnisse.
Aber eigentlich sollte sowas ein Lehrer wissen… der hat ja
schließlich Physik studiert. Zumindest sollte der Lehrer an
Hm, is wohl missverständlich rübergekommen. natürlich weiß er
es, aber er wollte damit sagen, dass es a)nicht im Stundenplan
steht (wir hinken eh grad etwas hinterher) und b)wir woll noch
Achso. Naja, aber wenn die Frage auftaucht und man es in einigen Sätzen qualitativ klarmachen kann, dann sollte man es auch tun. Das ist ja ohnehin die normale Vorgehensweise. In der Schule wird einem erzählt wie es ist, an der Uni rechnet man es durch und beweist (und vertieft) es. Im Zweifelsfall geht man nach der Stunde nochmal zum Lehrer. Wenn er es einem dann nicht erklären kann/will, dann ist es entweder wirklich nicht einfach verständlich zu machen oder er ist…aehm… nicht herausragend in seinem Beruf (sei es Wissen oder sei es Motivation/Einstellung/ Fähigkeit Wissens zu vermitteln)
Ciao,
malte!