Zweidimensionale Wellenwanne

Die Wellenwanne ist ein Modell zur Darstellung von Welleneigenschaften. Phänomene wie Beugung und Interferenz können hier gut beobachtet werden. Die gewonnenen Erkenntnisse lassen sich auf Mikrowellenbereiche wie Funk, Wärmestrahlung und Licht leicht übertragen.

Einfachspalt: Hier wird das Huygens-Prinzip sichtbar. Da nach diesem Satz jeder Punkt einer Welle gleichzeitig auch Ausgangspunkt einer Elementarwelle ist, kommt es nicht zu einem "Schatten" der Welle, sondern die Welle breitet sich hinter dem Spalt kreisförmig aus. Diesen Effekt nennt man auch Beugung einer Welle.

Zwei und mehrere Spalte: Auch hier kommt es zu einer Beugung an den Spalten. Die sich kreisförmig ausbreitenden Elementarwellen überlagern sich, sie interferieren. Damit entstehen hinter dem Hindernis Bereiche mit vergrößerter und solche mit verkleinerter Amplitude.

Applet

Ihre Laufzeitumgebung muss Version 1.5 oder später unterstützen.

Beschreibung

Das Applet zeigt eine Aufsicht auf eine Wellenwanne. Die Anzahl der Spalte kann über die Drop-Down-Liste gewählt werden. Wenn der Mauszeiger zu einem Fadenkreuz wird, dann kann durch Klick nähere Information ausgegeben werden.

Wird ein Doppelspalt angezeigt, dann ändert sich die Farbe der eben beschriebenen Information je nach Position des Mauszeigers. Grüne Ausgabe bedeutet, dass sich der Mauszeiger in einem Minimalbereich befindet, rote Ausgabe steht für einen Maximalbereich.

Als ich das Applet seinerzeit für die Facharbeit geschrieben habe, habe ich bereits die Unterstützung für drei Spalte eingebaut. Damals war die Routine für eine flüssige jedoch Animation noch zu langsam. Aufgrund der vorgenommenen Änderungen wurde das Applet mittlerweile so weit beschleunigt, dass ich die Option für drei Spalte nun freigeschaltet habe.

Gegenwärtig existiert für die drei Spalte jedoch keine Anzeige der Extrembereiche. Der Grund dafür ist, dass ich mir bei der Berechnung der Maximums- bzw. Minimumsstellen bei drei Spalten nicht mehr sicher bin und auch noch nicht die Zeit hatte, mich wieder in die Materie einzulesen.