Hallo!
Aber mir fehlt diese Vorstellung komplett bei
Longitudinalwellen.
Ich finde die Longitudinalwelle sogar anschaulicher…
Nehmen wir eine Schallwelle, die zuerst
gestaucht und dann entspannt wird und sich so also fortsetzt.
Zuerst höherer Druck, dann der niedrigere.
Wie sie am geschlossenen Ende reflektiert werden ist mir klar.
Aber beim Phasensprung gibt es schon die erste Frage:
Da die Welle ja gestaucht wird, ist sie quasi jetzt beim
zurücklaufen phasenverschoben, weil immer noch der
„Wellenberg“ zuerst zurückläuft anstatt das „Wellental“,
stimmts?
Stelle Dir eine Kette von Kugeln vor, die durch Federn miteinander verbunden sind. Die erste wird nach rechts ausgelenkt und kehrt zu ihrer Ruhelage zurück. Diese Störung breitet sich aus. Nach und nach schingt jede Kugel kurz nach rechts. Bis auf die letzte. Die darf sich nicht bewegen, weil es ein festes Ende ist. Also wird die vorletzte Kugel stärker abgestoßen als alle Kugeln vor ihr. Sie kehrt also nicht nur zu ihrer Ruhelage zurück, sondern schießt darüber hinaus, nach links. Diese Störung breitet sich jetzt weiter nach links aus. Phasensprung um pi.
Wenn sie also am offenen Ende reflektiert wird, dann läuft
also zuerst das „Wellental“ zurück und dann der „Wellenberg“,
weil hier stimmt die Phase ja.
Aber wie geht das?
Wieder gleiches Bild wie vorher: Die letzte Kugel wird aber gar nicht gebremst, weil rechts von ihr keine Feder ist. D. h. sie schießt über ihr Ziel hinaus, und zerrt dabei die vorletzte Kugel nochmal nach rechts. (Hinlaufende und rücklaufende Welle sind phasengleich).
Vor allem, wie oder woran wird vor allem
die Longitudinalwelle am offenen Ende reflektiert?
Bei der Kugelkette dürfte es jetzt klar sein. Auch bei Schallwellen gibt es offene Enden. Wenn die Schallwelle sich in einem Rohr ausbreitet, stellt das Rohrende ein offenes Ende dar. Zwar befindet sich hinter dem Ende auch noch Luft, aber die Begrenzungen des Rohres sind nicht mehr da. Während die Druckberge im Rohr viel höher sind als die Drucktäler, zerfließt das am Ende des Rohres sehr schnell, einfach weil sich die Welle plötzlich im ganzen Raum ausbreiten kann.
Danke
Bitte
Michael