Huygenssches Prinzip | (Beugung, Brechung, Reflexion)
Studytiger - Physik & E-Technik
https://www.youtube.com/watch?v=a3OYsAzLpio

Transkript (automatisch erstellt)

0:01 in diesem Video gehst mir das heugische Prinzip und das heolische Prinzip beschreibt jetzt die Ausbreitung von Ebenen dreidimensionalen Wellen und
0:09 vielleicht kennen bisher nur die Ausbreitung von solchen eindimensionalen Wellen als solchen Sinuswellen seht mal rechts Animation dazu und für viele
0:18 Anwendung reicht auch hier genau diese Darstellung aber jetzt beim he Prinzip brauchen wir das ganze jetzt dreidimensional vorgestellt und dazu
0:25 sheht mal hier folgende Animation und zwar dreidimensional also vorgestellt dass wir quasi mehrere Sinuswellen hintereinander
0:33 haben und dann sind jetzt hier ganz entscheidend die wellenfronen seht mal jetzt im Screenshot markiert und diese wellenfronen wenn man jetzt sich
0:42 vorstellt wir gucken nicht so sondern wir gucken als Draufsicht jetzt von oben drauf dann ergibt das jetzt so eine Wellenausbreitung wie ihr mal rechts
0:50 seht also wir haben dann eben hier einzelne wellenfonen die sich dann nach rechts ausbreiten und dann kann man sich das auch so bei Wasserwellen vor Stellen
1:00 z.B eine Wasserwelle entsteht da wenn man jetzt hier ein Tropfen ins Wasser gibt seht ihr mal dann haben wir auch in einmz solche kreiswellen die ausbreiten
1:08 nichts anderes als hier nach dem heischen Prinzip denn jetzt seht ihr mal im Bild genau eben dass wir dann diese wellenfronen haben bei diesen
1:18 kreiswellen immer abwechselnd wellenfronen aus den maximan und dann die stellen die dann nicht so dick markiert sind bei kreisf das sind dann
1:26 die Minima so kann man sich dann das ganze auch bei kreisf vorstellen und jetzt besagt das Heche Prinzip dass jetzt jeder Punkt einer Wellenfront also
1:35 hier vorgestellt jeder Punkt zu einer Wellenfront ist jetzt Ausgangspunkt einer elementarwelle und Elementarwellen
1:44 können wir uns vorstellen sind dann solche Wellen die sich jetzt hier auch wiederum kreisförmig ausbreiten also mal hier so ein bisschen gezeichnet und dann
1:54 in Summe ergeben solche Elementarwellen wieder die neue well Front wie kann man sich das jetzt vorstellen ich zeich es mal ein bisschen and als wen jetzt
2:03 überall hier ganz viele verschiedene Punkte wo jetzt eben dann Elementarwellen ausgehen und wenn wir das jetzt überall haben jetzt von allen
2:11 Punkten elementarwellenusgang dann können euch vorstellen dass jetzt hier die neue wellenfont eben sich genau aus diesen Elementarwellen ergeben die dann
2:20 hier alle in Summe halt die neue wellenfont ergeben und dann könnte man sich auch vorstellen jetzt z.B die nächste wellfront ich zeig mal hier die
2:29 nächste well ein die entsteht dadurch ich gleich sehen wir es dann jetzt noch genauer aber nächst welfrund hier diese Elementarwellen die Breien sich ja wie
2:38 kreiswellen nach und nach aus das heißt die elementarwelle z.B von hier bis nach hier die würde jetzt mit der Zeit weiter anwachsen so dass wir nachher z.B auch
2:47 noch so eine elementarwelle haben die größer wird und dann das gleiche hier das gleiche hier und von dieser Wellenfront ist ja das Prinzip auch
2:56 wieder von sowohl von der Wellenfront als auch von der well f haben wir jetzt immer hier diese Elementarwellen jetzt wird unübersichlich aber dadurch
3:05 entsteht dann quasi so ein Muster also von dieser wellenfont und von dieser wellenfont überall haben wir dann jetzt hier solche Elementarwellen die dann
3:13 hier wiederum die neue wellenfont ergeben und damit kann man sich jetzt erklären jetzt mal in Animation kurz dargestellt da seht ihr dann wenn ihr
3:21 mal auch kurz pausiert euch das anguckt genau das Prinzip alle diese Wellen von ergeben sich aus Elementarwellen die sich dann hier von den vorherigen Wellen
3:30 von ausbreiten ihr seht auch noch mal kurz im Bild dargestellt das ist eben hier das holens Prinzip jetzt die Frage was bringt hier diese Vorstellung mit
3:40 diesen elementarfällen nach dem heugens Prinzip das kann man nutzen um jetzt gut das Thema Beugung von Wellen Reflexion von Wellen und Brechung von Wellen zu
3:50 verstehen dazu gucken wir uns jetzt als nächstes erst mal die Beugung von Wellen an und die Beugung von Wellen haben wir jetzt wenn eben hier solche Wellen jetzt
3:59 entweder auf ein Hindernis also hier Hindernis oder auf ein Spalt jetzt dann vorgestellt hier auf so ein Spalt treffen und das seht ihr mal auf der
4:09 rechten Seite dargestellt dann seht ihr dass jetzt die Welle dahinter sich jetzt hier gebeugt wird und dann so zur Seite quasi den Austritt und wenn wir das mal
4:19 vergleichen jetzt mal größerer spabstand dann seht ihr logischerweise wenn wir den spabstand vergrößern dann haben wir jetzt hier dahinter noch so die normale
4:29 klassische Ausbreitung der Wellen und nur halt an den Rändern da sie man diese beugungserscheinung dass dann hier die Welle dann gebeugt wird wenn hier der
4:39 Spalt größer ist dann haben wir eben genauso wie gerade besprochen in der Zeichnung dann diese Einzel Elementarwellen die S überlagern und
4:46 dann eben hier die neuen wellenfunden bilden nur die Sache ist jetzt hier außen da haben wir dann eben nicht hier diese wellenfunden die sich dann weiter
4:54 ganz nor nach rechts ween Grund ist einfach dass wir hier außen keine weiteren Punkte für Elementarwellen haben hier ist ja noch so hier überall
5:04 bei den Wellen haben wir diese einzelnen Punkte die Elementarwellen bilden und die ganzen wellenfronen bilden aber hier außen wenn wir uns mal angucken da haben
5:13 wir jetzt hier z.B keine benachbarnpkte weil hier der Spalt ist s dass sich dann hier keine Elementarwellen bilden können die dann überlappen wieder hier diese
5:22 Einzel well von bilden und deswegen dann hier außen haben wir dann eben so diese Ausbreitung dann hier zu zum Rand hin und das ist dann hier eben die Beugung
5:33 von Wellen und damit kann man z.B auch erklären warum man jetzt Schall um die Ecke hören kann Beispiel wenn ich jetzt mal hier eine Person hinzeichne und
5:43 jetzt haben wir eine andere Person die ist jetzt ja z.B hier und jetzt haben wir eben so eine Tür und dann ist so wenn diese Person spricht könnte die
5:54 Person das auch um die er hören denn genau Prinzip Beugung die Schallwellen kommen dann auch jetzt hier noch eben nach diesem Prinzip hier zu der Person
6:02 dagegen kann man nicht um um die Ecke sehen es ist zwar so licht ist auch eine Welle aber die welllänge von nicht ist ja viel viel geringer als Schall und die
6:10 ist einfach viel zu gering so dass man dann eben nicht diesen Effekt hat der Beugung oder nicht um Deckel sehen kann das jetzt die Beugung von Wellen jetzt
6:18 als nächstes besprechen mal die reflexung von Wellen und z.B kennt jetzt das lichtstrahlmodell jetzt wenn wir hier mal ein Medium haben und wir haben
6:28 dann hier ein einfallen Lichtstrahl dann kennt der schon Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel hier hätten wir dann z.B das Lot und Licht ist jetzt eben auch
6:37 eine Welle und deswegen könnten wir jetzt z.B auch dieses Prinzip Einfallswinkel gich Ausfallswinkel mit der Reflex von Licht könnte man jetzt
6:45 auch noch genauer dreidimensional hier mit dem hischen Prinzip erklären und zwar stellen wir uns jetzt mal das Einfall Licht als Welle eben nicht
6:54 einfach so als Lichtstrahl vor sondern wir stellen uns das jetzt mal hier in der anderen Skizze wir stellen uns das mal jetzt eben als Welle mit den
7:05 einzelnen wellenfrunden vor das heißt hier die wellenfronen treffen dann jetzt hier auf diesem auf diese Ebene und jetzt ist ja logisch ich ma dazu mal das
7:15 Slot hier weg wenn wir hier ich ma mal die wellenfon größer wenn wir jetzt hier die Wellenfront hier auf die grenzfch Auftreffen haben dann ist die Frage was
7:24 passiert jetzt hier in diesem Punkt z.B dieser Punkt derwf trifft jetzt zuerst hier auf die Ebene und auf die Grenzfläche und dann ist das Prinzip von
7:35 diesem Punkt aus der wähenfront entstehen dann Elementarwellen die jetzt reflektiert werden das heißt hier z.B eine Reflek elementarwelle dann eine
7:46 Bruchteil einer Sekunde später ist ja dann die el die wenfont hier das heißt dann wäre auch dieser Punkt jetzt hier und würde jetzt eine elementarfelle
7:57 ausgehen und dann immer so weiter bis irgendwann der letzte Punkt hier dann vorstellt auch hier angommen ist so dass wir dann hier eine elementar haben und
8:06 die Sache ist ja wenn der Punkt hier am Ende anekommen ist dann ist ja hier schon Zeit vergangen das heißt in der Zeit haben sich hier schon viel mehr
8:15 Element ausgebreitet und hier auch schon mehr sod dass wir dann quasi vorgestellt so ein Muster haben hier nach und nach breiten sich hier elementarfelen aus
8:24 hier mal weniger und dann diese elementarfelen zusammen geben dann jetzt hier vorgestellt dann eben eine neue Wellenfront kann ich mal hier zeichnen
8:35 und diese neue Wellenfront das ist dann hier eben die Wellenfront von dem reflektien Licht und dann haben wir eben genau nach diesem Prinzip solche
8:45 wellenfronen die jetzt entstehen ihr seht jetzt auch auf der rechten Seite mal noch zum Vergleich dargestellt aber dann seht eben das Prinzip hier
8:50 einflässlich mit wellenfronen wir haben nach dem hchen Prinzip diese Elementarwellen die dann hier in der Grenzfläche entstehen die und dann
8:58 überlagert haben wir dann eben hier die reflektierte Welle und damit kann man dann auch noch das Prinzip der Lichtbrechung erklenen Lichtbrechung war
9:06 ja das jetzt wenn z.B Licht hier auf eine grenzfäch fällt wir dann jetzt hier einen gebrochenen Strahl haben der dann so aussieht und hier ist dann
9:16 Brechungswinkel und Einfallswinkel noch ein bisschen anders das hängt jetzt noav ab wie optisch dicht und dünn das bedo ist aber man könnte das hier so
9:23 vorstellen wir haben wieder hier die einfallende Wellenfront hier und dann wenn z.B hier die well Fron hier zuerst auftrifft dann haben wir sagen mal wir
9:33 betrachten diesen Punkt dann haben wir auch hier wieder elementarfäen die sich ausbreiten und das gleiche dann Prinzip ähnlich gerade hier die wellenpunkte der
9:44 Wellenfront hier kommen wir mal später heißt wir haben auch hier wieder solche nach und nach Elementarwellen hier aber schon mehr weil das ja eher aufkommt und
9:53 jetzt nur so dadurch dass wir jetzt hier ein anderes Medium haben ist dann die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen eine andere als hier z.B s dass dann die
10:02 wellenfunden und die Elementarwellen sich soüberlagen werden würden dass das ganze dann z.B so aussieht und wir dann eben hier einen anderen Winkel haben
10:12 also dann eben so vorstellt der Einfallswinkel und Ausfallswinkel anders ihr seht auch noch in der Grafik dargestellt und das jetzt mal eben auch
10:20 noch die Vorstellung nach dem heugens Prinzip und noch je nachdem be jetzt guckt verlinke ich der Beschreibung noch meine Abitur Vorbereitungskurse perfekt
10:27 für Abitur Vorbereitung allgemein für die Oberstufen Physik mit ganz viel Übungsaufgaben Klausuraufgaben und so weiter und noch hier mein chemiekanal
10:35 verlinkt und das war's dann damit zu diesem Video