Was sind stehende Wellen, was sind Raummoden
  
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Di, 07. Februar 2012, 04:48
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Autor Thema: Was sind stehende Wellen, was sind Raummoden  (Gelesen 8685 mal)
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Frl. Ahnungslos
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« Antworten #15 am: Mi, 19. März 2008, 21:12 »

Zitat
Auch dann ergibt sich überall, wo sich Originalschall mit der Reflxion überlagt, eine stehende Welle.

Das heißt, eine stehende Welle ist die Überlagerung eines Originalschalls mit der Reflexion irgendeiner (auch einer anderen als der originalen) Welle?

Sprich in meinem (hoffentlich) angefügten Bild ergibt sich eine stehende Welle im Kreuzungspunkt zwischen AC und LB (wobei L der Lautsprecher ist, AC die Reflektion der Welle AL und BL eine Originalwelle)?

Danke, Ydope, für Deine Geduld!
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« Antworten #16 am: Mi, 19. März 2008, 21:52 »

Zitat
Das heißt, eine stehende Welle ist die Überlagerung eines Originalschalls mit der Reflexion irgendeiner (auch einer anderen als der originalen) Welle?


Eine stehende Welle benötigt zumindest die gleiche Wellenlänge. Und zwei Wellen müssen "ineinander übergehen" können.

Ein Fall für eine Überlagerung ohne senkrechten Einfall/Reflexion wäre zB dieser (gekritzelt)
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Ydope
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« Antworten #17 am: Mi, 19. März 2008, 22:16 »

Das heißt, eine stehende Welle ist die Überlagerung eines Originalschalls mit der Reflexion irgendeiner (auch einer anderen als der originalen) Welle?

Sprich in meinem (hoffentlich) angefügten Bild ergibt sich eine stehende Welle im Kreuzungspunkt zwischen AC und LB (wobei L der Lautsprecher ist, AC die Reflektion der Welle AL und BL eine Originalwelle)?

Ja, das wäre ein Beispiel.
Immer wenn zwei Wellen gleicher Frequenz, die aus verschiedenen Richtungen kommen, sich überlagern, ergibt sich ein Interferenzschema, wo manche Orte lauter sind und manche leiser und wo an einem Ort verschiedene Frequenzen verschieden laut sind. Das nennt man dann stehende Welle.
Was genau passiert, hängt von der Differenz der Abstände Schallquelle<->Ort und Reflexionspunkt<->Ort im Verhältnis zur Wellenlänge der Frequenz ab. Und glaub ich vom Winkel aus dem sie beide auf den Ort treffen, aber das sprengt so ein bisschen meine Vorstellung.  grübel

Gruß
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Frl. Ahnungslos
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« Antworten #18 am: Mi, 19. März 2008, 22:29 »

 hammeraufkopf
Hey super, ich glaube, ich habs!!! (und bitte überzeugt mich nicht vom Gegenteil)
Voraussetzung für eine stehende Welle sind demnach zwei Wellen (ganz egal, ob es reflektiere Wellen oder Originale sind), die die gleiche Frequenz haben und aus verschiedenen Richtungen aufeinander treffen.
Wenn sich zwei Lautsprecher gegenüberstehen und beide je einen Ton gleicher Frequenz ausstrahlen, dann entsteht zwischen den Lautsprechern eine stehende Welle. Und das ganz ohne Wand und ohne Reflexion. Oder?
Das "Gegenteil" davon ist das Beispiel von Andy, in dem sich zwei reflektiere Wellen treffen. Also eine stehende Welle ohne Original, aber dafür mit Wänden.

Is es so oder is es so?

Danke, danke, danke, ich glaube (bitte, bitte, bitte) nun bin ich ein kleines Stück klüger!

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« Antworten #19 am: Mi, 19. März 2008, 22:34 »

Zitat
Immer wenn zwei Wellen gleicher Frequenz, die aus verschiedenen Richtungen kommen, sich überlagern, ergibt sich ein Interferenzschema

Hmm....was du und das Frl. beschreiben hat dann aber nichts mehr mit Überlagerung zu tun und stellt ja im Grunde ein diffuses Schallfeld in Frage, oder irre ich da?

Meiner Meinung nach kommt es nur zu einer stehenden Welle, wenn die Phase der aufeinandertreffenden Wellen 180 ° verschoben ist.
Dazwischen gibt es irgendwelche Interferenzen, die man auch als Schwebungen bezeichnet.
Welchen Effekt "Kreuzungen" (also das Aufeinandertreffen aus unterschiedlichen Winkeln) haben, kriege ich jetzt aber auch nicht hin.


Grüsse Andy
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« Antworten #20 am: Mi, 19. März 2008, 22:38 »

Jep, janz jenau!  daumenhoch
Eine Reflexion kann man sich auch immer als einen unsichtbaren Lautspecher vorstellen.
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Frl. Ahnungslos
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« Antworten #21 am: Mi, 19. März 2008, 22:43 »

 confused Na was'n nun? Andy sagt ne und Ydope ja. Richte ich mich einfach nach Ydope, weil es einfacher ist?
1. Alle sind sich einig, dass zwischen den von mir beschriebenen Lautsprechern eine stehende Welle existiert oder?
2. Und alle sind sich einig, dass im Beispiel von Andy eine stehende Welle existiert, oder?
3. Einziges Problem ist mein gemaltes Beispiel. Andy sagt  nein, weil die Phasen nicht ordentlich verschoben sind? Wie is'n nun, stehende Welle ja oder nein?

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Ydope
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« Antworten #22 am: Mi, 19. März 2008, 22:46 »

Hmm....was du und das Frl. beschreiben hat dann aber nichts mehr mit Überlagerung zu tun und stellt ja im Grunde ein diffuses Schallfeld in Frage, oder irre ich da?
Wie meinst du das?

Meiner Meinung nach kommt es nur zu einer stehenden Welle, wenn die Phase der aufeinandertreffenden Wellen 180 ° verschoben ist.
Dazwischen gibt es irgendwelche Interferenzen, die man auch als Schwebungen bezeichnet.
Welchen Effekt "Kreuzungen" (also das Aufeinandertreffen aus unterschiedlichen Winkeln) haben, kriege ich jetzt aber auch nicht hin.
Schwebung ist was anderes, das passiert, wenn zwei Töne sich überlagern, die leicht unterschiedliche Frequenzen haben.

Wenn die (gleichen) Frequenzen genau aus der gleichen Richtung kommen ergibt sich überall auf der Linie ein gleichlauter Ton, der zwischen dem doppelten und einer völligen Auslöschung liegt, je nach Abstand der Schallquellen zueinander. (Wenn der Abstand genau eine halbe Wellenlänge ist, dann löscht der nähere Lautsprecher das Signal vom anderen aus.)
Und wenn man dann aus dieser Linie herausgeht, geht es los mit den Effekten der stehenden Welle.

Edit: Das war jetzt ungeschickt formuliert.
In meinem Beispiel ist der Hörer nicht mehr zwischen den Lautsprechern, sondern auf der Linie die sich ergibt, wenn man die LS verbindet und diese Linie verlängert, also so dass aus Sicht des Hörers der eine den anderen LS verdeckt...

Gruß
« Letzte Änderung: Mi, 19. März 2008, 22:54 von Ydope » Gespeichert

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« Antworten #23 am: Mi, 19. März 2008, 22:59 »

Ich glaube, das lass ich mir lieber noch mal genau durch den Kopf gehen. zwinkern

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« Antworten #24 am: Mi, 19. März 2008, 23:04 »

Meiner Meinung nach kommt es nur zu einer stehenden Welle, wenn die Phase der aufeinandertreffenden Wellen 180 ° verschoben ist.

Also dieser Satz macht keinen Sinn, was du hier beschreibst, ist eher eine Auslöschung. Wenn zwei Wellen gegenläufig sind, kann man ja nicht sagen, dass ihre Phasen in einem festen Verhältnis stehen, denn die Phasen werden ja in verschiedenen Richtungen durchlaufen.

Aber mittlerweile verspult mich diese Thematik auch etwas, ich denke erstmal bis morgen nach bevor ich da noch was schreibe, was evtl. falsch ist.
Wenn der Winkel zwischen den Schallquellen > 90° ist, dann sind sie ja tatsächlich gegenläufig und somit wandern die Täler und Berge durcheinander durch wie in der Anmimation, daher bin ich bin ich mit sicher, das es stimmt was ich geschrieben habe.

Wenn der Winkel kleiner ist (wie im Frl. Beispiel) dann meine Aussagen erstmal unter Vorbehalt.
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« Antworten #25 am: Do, 20. März 2008, 14:15 »

Also, ich habe diese nette Seite entdeckt, auf der man sowas alles simulieren kann:
http://dev.physicslab.org/asp/applets/interference/default.asp

Festgestellt habe ich, dass sich die gleichen Schweinereien entwickeln, nicht nur genau in der Mitte zwischen zwei Schallquellen, sondern auch wenn die beiden Schallwellen aus recht ähnlichen Richtungen kommen. Also stimmt wohl dieser Satz:

Immer wenn zwei Wellen gleicher Frequenz, die aus verschiedenen Richtungen kommen, sich überlagern, ergibt sich ein Interferenzschema, wo manche Orte lauter sind und manche leiser und wo an einem Ort verschiedene Frequenzen verschieden laut sind.

Gruß
« Letzte Änderung: Do, 20. März 2008, 14:17 von Ydope » Gespeichert

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« Antworten #26 am: Do, 20. März 2008, 19:26 »

Meiner Meinung nach kommt es nur zu einer stehenden Welle, wenn die Phase der aufeinandertreffenden Wellen 180 ° verschoben ist.

Also dieser Satz macht keinen Sinn, was du hier beschreibst, ist eher eine Auslöschung. Wenn zwei Wellen gegenläufig sind, kann man ja nicht sagen, dass ihre Phasen in einem festen Verhältnis stehen, denn die Phasen werden ja in verschiedenen Richtungen durchlaufen.


War natürlich Quatsch....sorry. Aber nicht sinnlos zwinkern Denn der Fall der Auslöschung ist auch eine Art der stehenden Welle.
In allen Beschreibungen zur stehenden Welle ist immer von einem senkrechten Einfall und gegenläufigen Wellen die Rede.
Nun gibt es durch Reflexionen bedingt auch Fälle, bei denen kein senkrechter Einfall vorliegt und die Wellen dennoch gegenläufig sind. Allerdings dann wohl meistens in "krummer" Phasenlage aufeinander treffen.

Im Grunde ist die stehende Welle doch ein Sonderfall der Interferenz. Denn sie entsteht nur, wenn Frequenz und Amplitude ident sind. Und die Wellen eben gegenläufig. Interferenzen entstehen auch bei unterschiedlicher Amplitude.

Was mich jetzt halt noch interessiert, welchen Effekt gibt es bei Kreuzungen von Wellen gleicher Frequenz (gleiche Amplitude wird nach Reflexionen eher unwahrscheinlich)?

Also in den folgenden Fällen (Anhang)


Schönes Thema  hammeraufkopf smile
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« Antworten #27 am: Do, 20. März 2008, 22:44 »

Zitat
Immer wenn zwei Wellen gleicher Frequenz, die aus verschiedenen Richtungen kommen, sich überlagern, ergibt sich ein Interferenzschema, wo manche Orte lauter sind und manche leiser und wo an einem Ort verschiedene Frequenzen verschieden laut sind.

Heißt das, wenn sich ein Interferenzschema ergibt, gibt es auch eine stehende Welle?
Interferenz = stehende Welle?

Das scheint ein Widerspruch zu Andys Meinung zu sein:

Zitat
Im Grunde ist die stehende Welle doch ein Sonderfall der Interferenz. Denn sie entsteht nur, wenn Frequenz und Amplitude ident sind. Und die Wellen eben gegenläufig. Interferenzen entstehen auch bei unterschiedlicher Amplitude.

Eine stehende Welle entsteht nur, wenn Frequenz und Amplitude identisch sind? Das ist so? Wenn eine Originalwelle auf eine reflektierte Welle gleicher Frequenz trifft, sind doch die Amplituden eher unterschiedlich, oder nicht? Und dann entsteht keine stehende Welle?
Oder noch extremer das Beispiel mit den sich gegenüberstehenden Lautsprechern:
Wenn die je einen Ton der gleichen Frequenz abstrahlen, aber in unterschiedlicher Lautstärke (sprich mit unterschiedlicher Amplitude - oder?), dann entsteht zwischen den Lautsprechern keine stehende Welle? Das ist doch nicht Dein Ernst, oder? Ydope, was sagst Du?

Zitat
Schönes Thema

Und ihr hattet es wegen allgemeinem Einverständnis schon ad acta gelegt - da muss wieder erst 'ne Frau kommen und die Ungereimtheiten aufdecken ...  zwinkern

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« Antworten #28 am: Do, 20. März 2008, 23:42 »

Zitat
Heißt das, wenn sich ein Interferenzschema ergibt, gibt es auch eine stehende Welle?

Es gibt die verschiedensten Interferenzschemen....

Zitat
Interferenz = stehende Welle?

Ja, unter besagten Umständen.


Zitat
Das scheint ein Widerspruch zu Andys Meinung zu sein:

Wieso das denn?


Zitat
Eine stehende Welle entsteht nur, wenn Frequenz und Amplitude identisch sind? Das ist so?

Befragen wir doch mal Tante Wikipedia:

"Eine stehende Welle (im engeren Sinne) entsteht aus der Überlagerung zweier gegenläufig fortschreitender Wellen gleicher Frequenz und gleicher Amplitude. Ist die Amplitude nicht gleich, so bilden sich keine ortsfesten Knoten und Bäuche, folglich auch keine Stehende Welle."
http://de.wikipedia.org/wiki/Stehende_Welle


Zitat
Und ihr hattet es wegen allgemeinem Einverständnis schon ad acta gelegt - da muss wieder erst 'ne Frau kommen und die Ungereimtheiten aufdecken ...


Nö....es ging eigentlich um den Unterschied zwischen stehende Welle und Raummode. Der war /ist geklärt.

Aber irgendwelche Unklarheiten gibts doch immer. Sonst wären wir ja nicht hier zwinkern



Grüsse Andy
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« Antworten #29 am: Fr, 21. März 2008, 00:31 »

Oder noch extremer das Beispiel mit den sich gegenüberstehenden Lautsprechern:
Wenn die je einen Ton der gleichen Frequenz abstrahlen, aber in unterschiedlicher Lautstärke (sprich mit unterschiedlicher Amplitude - oder?), dann entsteht zwischen den Lautsprechern keine stehende Welle? Das ist doch nicht Dein Ernst, oder? Ydope, was sagst Du?

Das ist dann wie in der obigen Animation, wenn die grüne Welle etwas leiser ist, als die rote. Dann ist die stehende Welle halt weniger stark ausgeprägt und die Nullen sind nur weniger laut statt unhörbar und an den lautesten Orten hat man nicht die doppelte Amplitude, sondern nur eine zu zu große.
Wenn man es so definiert, dass gleiche Amplitude notwendig ist, könnte man in der Realität nie von stehenden Wellen reden.
Und der Effekt tritt auch auf, wenn die Wellen sich nur kreuzen ohne 100% bzw. 180° gegenläufig zu sein.
Insofern sehe ich das anders als Andy, daher der scheinbare Widerspruch.

Gruß

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