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Beugung von Radiowellen am Doppelspalt
 
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Franky



Anmeldungsdatum: 09.06.2012
Beiträge: 1

Beitrag Franky Verfasst am: 09. Jun 2012 15:45    Titel: Beugung von Radiowellen am Doppelspalt Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallöchen!

Ich habe hier gerade arge Probleme mit einer Physikaufgabe zum Thema Doppelspalt:
http://s7.directupload.net/file/d/2916/qtu586u2_jpg.htm



Meine Ideen:


Mein Hauptproblem ist, dass ich überall auf andere Formeln und erklärungen Stoße und nun nurnoch verwirrt bin und garnicht mehr weiß, wie das ganze zu rechnen ist unglücklich ... Könnte mir jemand verständlich erklären wie ich an die Aufgabe heran gehe?
Habe bisher versucht den Winkel alpha, die Wellenlänge und den Gangunterscheid zu berechnen ... Ich gehe mal davon aus, dass der Student in der Aufgabe ein Minimum abbekommt und deshalb schlechten Empfang hat ... leider komme ich leider nicht auf den richtigen Wert, sodass ich das belegen kann ....
Und ein ganz großes Fragezeichen steht noch über der Ordnungszahl ... zu behaupten : Es ist ein Doppelspalt also ist die Ordnungszahl=2 ist wohl falsch was? ... Könnte da bitte auch jemand drauf eingehen ? Vielen Dank!
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 09. Jun 2012 16:26    Titel: Re: Beugung von Radiowellen am Doppelspalt Antworten mit Zitat

Franky hat Folgendes geschrieben:
[...] Könnte mir jemand verständlich erklären wie ich an die Aufgabe heran gehe?

Bestimmung in Näherung nach Kirchhoff. Zeige Wellenlänge "passt" zum Spaltabstand. Skizze des Wellenganges Gangunterschied einzeichnen, Amplitude in Abhängigkeit der Ausgangsamplitude bestimmen.
Zitat:

Habe bisher versucht den Winkel alpha, die Wellenlänge und den Gangunterscheid zu berechnen ... Ich gehe mal davon aus, dass der Student in der Aufgabe ein Minimum abbekommt und deshalb schlechten Empfang hat ... leider komme ich leider nicht auf den richtigen Wert, sodass ich das belegen kann ....

Zeig uns deine Rechnung.
Zitat:

Und ein ganz großes Fragezeichen steht noch über der Ordnungszahl ... zu behaupten : Es ist ein Doppelspalt also ist die Ordnungszahl=2 ist wohl falsch was? .[...]

Die Ordnungszahl gibt an, um das wie vielte Minimum es sich handelt (vom zentralen Maximum nach außen gezählt). - hat also eher wenig mit der Anzahl der Spalte zu tuen.
Franky186



Anmeldungsdatum: 09.06.2012
Beiträge: 10

Beitrag Franky186 Verfasst am: 09. Jun 2012 16:44    Titel: Antworten mit Zitat

Hi nochmal!

Also den Winkel alpha habe ich einfach aus der Geometrie bestimmt:
alpha=tan^-1(15/200) = 4,29°
Die Wellenlänge lambda=c/f mit c=299 792 792m/s und f=9,58*10^7 Hz
Den Gangunterschied deltas=d*sin alpha = 15m*sin4,2°=1,122m

Nun haben wie die Formeln für ein Minimum : sind alpha= (n-lambda)/2

Maximum: sin alpha= ((n+0,5)*lambda)/d aus der Vorlesung ...
Da ich davon ausgehe, dass am Haus #3 ein Minimum ist habe ich das Ganze berechnen wollen, wobei mir aufgefallen ist, dass ich noch nicht ganz verstanden habe wie die Ordnungszahl n bestimmt wird.
Soweit zu meinen Rechnungen
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 09. Jun 2012 16:56    Titel: Antworten mit Zitat

Franky186 hat Folgendes geschrieben:
[...]
Nun haben wie die Formeln für ein Minimum : sind alpha= (n-lambda)/2

Da hast du falsch abgetippt.
Minimum heißt Gangunterschied = (n+1/2) Wellenlängen
Maximum heißt Gangunterschied = 2n Wellenlängen
Zitat:
[...] mir aufgefallen ist, dass ich noch nicht ganz verstanden habe wie die Ordnungszahl n bestimmt wird.
Soweit zu meinen Rechnungen

Berechnet sich aus der Formel oben, da der Gangunterschied auch aus der Geometrie folgt.
Franky186



Anmeldungsdatum: 09.06.2012
Beiträge: 10

Beitrag Franky186 Verfasst am: 09. Jun 2012 17:06    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn ich n=deltas/lamda*0,5 rechne kommt -0,141... raus ...
n muss doch aber Element aus N sein ?!
Da wären wir wieder bei meinem eigentlichen Problem =)
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 09. Jun 2012 17:32    Titel: Antworten mit Zitat

Franky186 hat Folgendes geschrieben:
Wenn ich n=deltas/lamda*0,5 rechne kommt -0,141... raus ...
n muss doch aber Element aus N sein ?!
Da wären wir wieder bei meinem eigentlichen Problem =)

1. was ist deltas
2. was ist lamda
3. Wieso richtest du dich nicht nachdem, was zuvor geschrieben habe?
Franky186



Anmeldungsdatum: 09.06.2012
Beiträge: 10

Beitrag Franky186 Verfasst am: 10. Jun 2012 13:48    Titel: Antworten mit Zitat

DeltaS ist der Gangunterschied ... wie du schon sagtest berechnet der sich aus der Geometrie ... da komm ich auf 1,122m
lambda ist die Wellenlänge ... da Radiowellen elek.magnetische Wellen sind, nutze ich für die Berechnung der Wellenlänge die Lichtgeschwindigkeit ...

Was meinst du mit "3. Wieso richtest du dich nicht nachdem, was zuvor geschrieben habe?" Ich hab dich so verstanden, dass sich n, also die Ordnungszahl aus einer der beiden Bedingungen berechnet. (Minimum,Maximum)
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 10. Jun 2012 15:31    Titel: Antworten mit Zitat

Franky186 hat Folgendes geschrieben:
[...]
Was meinst du mit "3. Wieso richtest du dich nicht nachdem, was zuvor geschrieben habe?" [...]

Dann stelle doch auch:
Minimum heißt Gangunterschied = (n+1/2) Wellenlängen
nach n um. (Bzw. mit [n-1/2], je nach Definition)
(dann hast du kein Produkt mit 0,5)
Wie kommst du mit deinen Werten bitte auf einen Wert kleiner 0: Gangunterschied > 0, Wellenlänge >0 --> Quotient>0.
Franky186



Anmeldungsdatum: 09.06.2012
Beiträge: 10

Beitrag Franky186 Verfasst am: 10. Jun 2012 17:32    Titel: Antworten mit Zitat

deltaS=(n+0,5)*lambda -> n=deltaS/lambda-0,5 = -0,141
der quotient ist >0 aber nicht >0,5 ...
deltaS=(n-0,5)*lambda -> n=deltaS/lambda+0,5 = 0,85

Sind beide unnatürlich ...
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 10. Jun 2012 18:22    Titel: Antworten mit Zitat

Franky186 hat Folgendes geschrieben:
[...]
Sind beide unnatürlich ...

Ok, ich gehe davon aus, dass dein Gangunterschied i.O. ist.
Was ist dann also deine Schlussfolgerung ?
(Es kann auch hilfreich sein, die Ordnung zu bestimmen, die man hätte, wenn es sich um ein Maximum handeln täte.)
Franky186



Anmeldungsdatum: 09.06.2012
Beiträge: 10

Beitrag Franky186 Verfasst am: 10. Jun 2012 18:32    Titel: Antworten mit Zitat

Hm gute Frage ... die Differenz zwischen 0,85 und 1 ist zu groß, als dass sie durchs Runden zustande kommen würde ...
Und wenn ich die Ordnung mit der Bedingung für ein Maximum bestimme komm ich auf 0,179 ... außerdem muss am Haus 3 ja eigentlich ein Minimum vorliegen, weil Klausbärbel ja schlechten Empfang hat ...

Ich komm leider einfach nicht weiter vorwärts bei der Geschichte ...
Könntest du mir bitte auf die Sprünge helfen ? =)
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 10. Jun 2012 21:10    Titel: Antworten mit Zitat

Franky186 hat Folgendes geschrieben:
[...]
Ich komm leider einfach nicht weiter vorwärts bei der Geschichte ...
Könntest du mir bitte auf die Sprünge helfen ? =)

Eigentlich habe ich gedacht, du könntest das benutzen, um abzuschätzen, ob es sich eher größer oder kleiner der einfallenden Intensität verhält.
Wie auch immer, dein Gangunterschied ist nicht korrekt.
Da ist grob etwas schief gelaufen. Schreib den Satz von Pythagoras nochmal korrekt hin.
Franky186



Anmeldungsdatum: 09.06.2012
Beiträge: 10

Beitrag Franky186 Verfasst am: 10. Jun 2012 21:21    Titel: Antworten mit Zitat

Vertippt ... trotzem verändert sich nichts ...
Gangunterschied: 1,125m
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 10. Jun 2012 21:26    Titel: Antworten mit Zitat

Franky186 hat Folgendes geschrieben:
[...]
Gangunterschied: 1,125m

Nein.
Franky186



Anmeldungsdatum: 09.06.2012
Beiträge: 10

Beitrag Franky186 Verfasst am: 10. Jun 2012 22:02    Titel: Antworten mit Zitat

Sondern? (Für Haus #3)
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 10. Jun 2012 23:16    Titel: Antworten mit Zitat

Zeig uns deine Rechnung!
Franky186



Anmeldungsdatum: 09.06.2012
Beiträge: 10

Beitrag Franky186 Verfasst am: 11. Jun 2012 12:58    Titel: Antworten mit Zitat

Sorry, aber das wird mir zu langwierig ... Danke für die Hilfe, aber du siehst doch wo mein Problem ist, warum erklärst dus mir nciht einfach?!

Ich frag einfach unseren Prof, der bringts schnell auf den Punkt ...
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 11. Jun 2012 17:28    Titel: Antworten mit Zitat

Franky186 hat Folgendes geschrieben:
[...]du siehst doch wo mein Problem ist, warum erklärst dus mir nciht einfach?![...]

Nein sehe ich nicht - erst wenn du mir den Satz des Pythagoras korrekt hinschreibst.
Aktuell gehe ich davon aus, dass du dies nicht getan hast, sondern versucht hast mit Kirchhoffnäherung (was wilst du sonst mit einem Winkel?) zu rechnen, was aber wegen 64/200 = 0.3 zu deutlichen Fehlern führen dürfte.
Franky186



Anmeldungsdatum: 09.06.2012
Beiträge: 10

Beitrag Franky186 Verfasst am: 12. Jun 2012 12:05    Titel: Antworten mit Zitat

Gangunterschied = tan alpha * d

d=15m alpha = 4,289°

tan (4,429°)*15m=1,1249m=1,125m

alpha= tan^-1(Gegenkathete/Ankathete)
alpha=tan^-1(15m/200m)=4,289

Korrigiere mich bitte
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 12. Jun 2012 21:08    Titel: Antworten mit Zitat

Franky186 hat Folgendes geschrieben:
Gangunterschied = tan alpha * d [...]

Nein!
Wie lautet der Satz von Pythagoras ?!!!!
Franky186



Anmeldungsdatum: 09.06.2012
Beiträge: 10

Beitrag Franky186 Verfasst am: 26. Jun 2012 22:28    Titel: Antworten mit Zitat

Naja hat sich wohl erledigt ... der Weg war nen komplett anderer ...
Vielen Dank für die Verwirrung ...
Und mal ganz ehrlich ^^ Bin im 2. Semster Maschbau ... ohne Pyta Gyros wär ich das wohl nicht ... aber np Zunge raus
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 26. Jun 2012 22:40    Titel: Antworten mit Zitat

Franky186 hat Folgendes geschrieben:
[...] Und mal ganz ehrlich ^^ Bin im 2. Semster Maschbau ... ohne Pyta Gyros wär ich das wohl nicht ... aber np Zunge raus

Pita mit Gyros bestell ich mir demnächst auch mal beim Griechen!
made my day!
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