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Grundwissen

Stehende elektromagnetische Welle (Simulation)

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Stehende elektromagnetische Wellen entstehen z.B. durch Überlagerung einer einlaufenden Welle mit der in der Metallplatte induzierten Welle.
  •  Der Abstand zweier benachbarter Knoten der stehenden Welle ist gleich der halben Wellenlänge der ursprünglichen, fortschreitenden Welle.

Entstehung einer stehenden elektromagnetischen Welle

Stehende elektromagnetische Wellen unterscheiden sich von fortschreitenden Wellen dadurch, dass sich das elektrische Feld jederzeit im gleichen oder im entgegengesetzten Schwingungszustand befinden. Erklären lässt sich eine stehende Welle durch Überlagerung einer einlaufenden Welle mit der in der Metallplatte induzierten Welle.

©  W. Fendt 2003
HTML5-Canvas nicht unterstützt!
Abb. 1 Simulation einer stehenden elektromagnetischen Welle

In dieser Simulation werden die einfallende Welle (grün), die induzierte Welle (violett) und die durch Überlagerung entstandene stehende Welle (rot) dargestellt. Gestartet wird mit dem Schaltknopf "Start"; eine Unterbrechung der Simulation mit anschließender Fortsetzung ist jederzeit möglich, ebenso eine Zeitlupendarstellung. Mit dem Schaltknopf "Zurück" lässt sich der Anfangszustand wiederherstellen. In den Optionsfeldern weiter unten kann man zwischen einer gleichmäßigen Animation und einer Einzelschritt-Darstellung wählen, wobei auch der zeitliche Abstand der Einzelschritte einstellbar ist. In den Optionsfeldern ganz unten kann man festlegen, welche Wellen sichtbar sein sollen.

Abstand zwischen Knoten entspricht halber Wellenlänge

Es kann gut erkannt werden, dass der Abstand zweier benachbarter Knoten der stehenden Welle gleich der halben Wellenlänge der ursprünglichen, fortschreitenden Welle ist. Dieser Zusammenhang wird sehr häufig zur Messung der Wellenlänge verwendet.

Wir danken Herrn Walter Fendt für die Erlaubnis, diese HTML5/Javascript-Animation auf LEIFIphysik zu nutzen.