Warum gibt Schall mit einer höheren Frequenz ein besseres Bi

Burger · Gast

Meine Frage:
Alle Erfindungen die auf Schallbildern basieren, funktionieren mit Ultraschall. Ja, sogar die Fledermaus erzeugt ihre Bilder mit Ultraschall. Ich weiß, dass es ein "genaueres" Bild abgibt, aber wieso?#
Bitte nicht zuuuuu kompliziert erklären, bin erst in der 8. Klasse, aber ruhig mit Fachbegriffen, die kann ich gleich dazulernen.

Meine Ideen:
Wenn ein Ton abgegeben wird, dann gibt es ja immer einen Bereich, wo die Moleküle (Sind doch Moleküle die sich anstoßen, oder?) dichter aneinander sich und einen, wo sie weniger dichter sind (als in der Ruhephase). Und je höher die Frequenz, desto mehr Bereiche, in denen es dichter und weniger dichter ist, oder? In der Luft schwingen die Teilchen, oder was auch immer, ja in die selbe Richtung wie sich der Schall ausbreitet. Muss doch irgendwas damit zu tun haben, oder?^^

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Höhere Frequenz, kürzere Wellenlänge, besere Auflösung. Denke an Pixel einer Camera.

Umgekert, stell dir vor du muss einen Lautsprecher lokalisieren, welcher hinter
einem undurchsichtigen Vorhang versteckt ist. Lautsprecher mit hohen Frequenzen findust du leicht, aber wenn der Lautsprecher tiefe Töne erzeugt, wird es dir nicht mehr gelingen diesen nur mit Ohren zu orten(tiefe Töne, größere Wellenlänge).

Burger · Gast

Inwiefern hängt die Wellenlänge jetzt mit der Auflösung zusammen?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

"Dazu werden meist hochfrequente, oft im Ultraschall liegende Laute verwendet, da diese durch ihre kurze Wellenlänge auch von kleinen Objekten zurückgeworfen werden und eine höhere Auflösung ermöglichen."
http://de.wikipedia.org/wiki/Echoortung_(Tiere)

Im wesentlichen "sehen" Wellen mit einer Wellenlänge groesser als ein Objekt dieses Objekt nicht und werden daher nicht von ihm reflektiert. Ist die Wellenlänge aber kleiner als die Groesse des Objektes, dann wird die Welle reflektiert.

Burger · Gast

SO! Und genau an der Stelle versteht ich es nicht. In einem Gas breitet sich Schall als Longitudialwelle aus. Das heißt ja, dass die Teilchen in die Richtung schwingen, in die sich der Schall ausbreitet. Was ist dann daran so schlimm, wenn die Frequenz größer ist als das Objekt?

Burger · Gast

*Wellenlänge größer ist

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Ganz einfach. Stell dir vor, Objekte sind verspiegelt und werden mit einem Laserstrahl abgetastet. Der Strahl wird zurückgeworfen und man kann sich leicht orientieren.Verkleinere aber die abtastende Objekte so dass diese kleiner als die Wellenlänge des Laserstrahls sind, dann findet Wellenbeugung statt.
und der Strahl bleibt unreflektiert.
http://de.wikipedia.org/wiki/Diffraktion_(Wasserwellen)
http://de.wikipedia.org/wiki/Beugung_(Physik)

Es ist egal ob die Objekte immer kleiner werden, oder die Wellenlänge größer.
Beugung verdanken wir ,dass wir andere hören , obwohl wir diese nicht sehen können.
Die Lokalisation der sprechenden Person wird aber daurch stark erschwert.
In einem Krimi wird manchmal auf die Geräuschquelle geschossen, die Wahrscheinlichkeit dass man trift ist aber eher gering.

Burger · Gast

Kleiner als die Wellenlänge des Lasers? Ist die Wellenlänge da nicht total hoch? Wieso bleibt das unreflektiert?

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Liest du auch manchmal Antworten, oder stellst du nur die Fragen?
Die Bilder erklären dir von alleine, was passiert wenn die Wellenlänge
größer als der Gegenstand ist.

http://www.pa.op.dlr.de/acoustics/essay1/beugung.html

Burger · Gast

Die Bilder machen es mir jetzt klar, danke smile