Unterrichtsreihe: Physik in der Wellenwanne - Prinzip von Huygens, Beugung, Brechung, Reflexion und Interferenz

Die SuS reaktivieren zum Einstieg in die Qualifikationsphase der gymnasialen Oberstufe Grundlagen zur Kreisbewegung und der harmonischen Schwingung als Vorbereitung auf die Wellenmechanik und Experimenten mit der Wellenwanne. Insbesondere werden der Zusammenhang zwischen Gradmaß und Bogenmaß wiederholt sowie auf die aus der Einführungsphase bekannten Begriffe Amplitude, Frequenz und Periodendauer erklärt.Bei der nachfolgenden Behandlung von ≫ Wellen als gekoppelte Oszillatoren greifen die SuS auf die ebenfalls bekannten Begriffe Phase und Wellenlänge zurück und lernen die Grundgleichung der Wellenlänge kennen.Verpasse keine Neuigkeiten, Updates und Schnäppchen mehr. Folge Lehrer Dr. Michi auf Facebook, Instagram und Pinterest.

Klassenstufen: EF (10./11. Jhg.), Q1 (11./12. Jhg.)

Nach der Reaktivierung von Kenntnissen über ≪ Kreisbewegungen und die harmonische Schwingung widmen sich die SuS einigen Grundlagen über die Ausbreitung von Wellen, die ihnen ebenfalls bereits aus der Einführungsphase bekannt sind.Die SuS erarbeiten sich hier Begriffe zu Wellen als Einstieg in die Wellenmechanik in der Qualifikationsphase der gymnasialen Oberstufe. Sie lernen Wellenbild und Schwingungsbild sowie Longitudinal und Transversalwellen zu unterscheiden, bekommen ein Verständnis für die Begriffe Wellenlänge, Phase und Phasenunterschied, und erarbeiten sich Regeln für den Abstand zwischen gleich- und gegenphasigen Oszillatoren in einer Welle [nλ bzw. (2n-1)λ/2], die im weiteren Verlauf der Unterrichtsreihe bei  ≫ Interferenz von Wasserwellen erneut auftauchen. Im Anschluss wenden sie die Grundgleichung der Wellenlehre c=λf auf Schallwellen an.Die bis hierhin in der Unterrichtsreihe zur Physik in der Wellenwanne erworbenen Kenntnisse befähigen die SuS sich mit der ≫ Beugung von Wasserwellen zu befassen.Verpasse keine Neuigkeiten, Updates und Schnäppchen mehr. Folge Lehrer Dr. Michi auf Facebook, Instagram und Pinterest.

Klassenstufen: EF (10./11. Jhg.), Q1 (11./12. Jhg.)

Nachdem die SuS ihre Kenntnisse zu Begriffen der ≪ Kreisbewegungen und harmonischen Schwingungen sowie zu ≪ Wellen als gekoppelten Oszillatoren reaktiviert haben, sind sie gerüstet sich Phänomenen in der Wellenwanne zu widmen.Zur Konstruktion gebeugter Wellen konstruieren die SuS die an einem kleinen Einfachspalt entstehenden Kreiswellen zu verschiedenen Zeitpunkten und lernen den Begriff Wellennormale (bzw. Wellenstrahl) kennen. Über die Proportionalität E~A² erklären sie, dass eine Öffnung in einer Bucht bzw. der Umgrenzung eines Hafens die Energie der Welle durch Beugung verteilt und so zum Schutz beiträgt. Die Abnahme der Amplitude beim Durchgang durch eine Öffnung wurde zuvor in der Wellenwanne beobachtet.Diese Grundlagen erweitern Sie im Folgenden zum ≫ Prinzip von Huygens bei der Untersuchung von Mehrfachspalten.Verpasse keine Neuigkeiten, Updates und Schnäppchen mehr. Folge Lehrer Dr. Michi auf Facebook, Instagram und Pinterest.

Klassenstufen: Q1 (11./12. Jhg.), Q2 (12./13. Jhg.)

Beim Erwerb der zugehörigen Unterrichtsreihe sparen Sie ca. 28% gegenüber dem Kauf der Einzelmaterialien Nach der Untersuchung der ≪ Beugung am Einfachspalt erweitern die SuS ihre Kenntnisse bei der Betrachtung von Mehrfachspalten.Die SuS konstruieren hier die hinter Spalten und Hindernissen neu entstehenden Wellenfronten nach dem Prinzip von Huygens, welches ihnen im Laufe der Erarbeitung vermittelt wird. Sie erkennen, dass Beugungseffekte immer dann signifikante Auswirkungen haben, wenn die Spaltbreite viel kleiner ist als die Wellenlänge der sich ausbreitenden Welle.Im weiteren Verlauf der Unterrichtsreihe untersuchen sie die ≫ Reflexion von Wasserwellen mithilfe der hier erworbenen Kenntnisse.Verpasse keine Neuigkeiten, Updates und Schnäppchen mehr. Folge Lehrer Dr. Michi auf Facebook, Instagram und Pinterest.

Klassenstufen: Q1 (11./12. Jhg.), Q2 (12./13. Jhg.)