Reflektierende Welle (Amplitude bestimmen)

xdd · Gast

Wenn eine Welle mit Amplitude E0 auf eine Wand trifft dan lautet die reflektierende Amplitude -E0.

Wieso ist das so und woher folgt das?

Maxwellgleichung, Snelliuisches Brechungsgesetz, Fresnelformeln ??

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Abgesehen davon, daß Amplituden im allgemeinen positive Werte haben, wir nichts über die Wand wissen und Du vermutlich die A. der reflektierten Welle meist: Wie kommst Du darauf?

xdd · Gast

Hallo, also es um folgendes:

Gegeben ist ein Koordinatensystem. Die wand befindet sich auf der negativen x und y Achse durchgehend. Nun kommt vom dritten Quadrant im unendlichen aus eine Welle mit Wellenvektor k die durch den Vektor E beschrieben wird (punkt Notation, d.h. die Welle schaut aus der Ebene zu uns also aus dem Papier hinaus).

Welche Teilwellen ergeben sich wenn die erste Reflekion an der Wand XZ stattfindet.

Vektor k1x=k0*(-cos @, sin @, 0), E1x=-E0
Vektor ky=k0*(cos @,sin @,0), E1Y=E0

xdd · Gast

ok, kann auch sein das sie vom ersten Quadrant kommt, da die x-achse nach links gerichtet zeigt und die y-Achse nach unten, also die Pfeile davon. Das soll ja darstelle in welche Richtung positiv gezählt wird. Mit der Wand schließt die Welle den Winkel alpha @ ein.

xdd · Gast

Ich glaube die negative Amplitude kommt daher zustande da durch Reflektion der Welle an der Wand ein Phasensprung um 180° gemacht wird und dadurch die Amplitude negativ ist ?

xddd · Gast

Das sollte denke ich so richtig sein oder? Also das der Phasensprung durch Vorzeichenwechsel dargestellt wird ... Schließlich ist ach der Amplitude gefragt... Mal eine Frage zu den Basisivektoren bzgl. dem Wellenvektor.

Es gilt ja hier
vektor k=k*en

Fall 1) 1. Reflektion findet an Wand XZ statt
mit en=

(cos a, sin a,0) Teilwelle nach 1. Reflekion an Wand XZ
(cos a, sin a,0) Teilwelle nach 2. Reflekion an Wand YZ

Fall 2) 1. Reflektion findet an Wand YZ statt

mit en=

(cos a, sin a,0) Teilwelle nach 1. Reflekion an Wand YZ
(cos a, sin a,0) Teilwelle nach 2. Reflekion an Wand XZ

Den Fall er bzw -er verstehe ich ja noch da hier vom Ursprung sich die Welle radial wegbewegt bzw zubewegt. Aber wie genau interpretiert man die Vorzeichenwechsel in einer Komponente. Wann ist eine Komponente genau negativ zu wählen?

Zb verstehe ich (cos a, -sin a, 0 ) gar nicht ..

xdd · Gast

tut mir leid muss heißen:

Fall 1) 1. Reflektion findet an Wand XZ statt
mit en=

(-cos a, sin a,0) Teilwelle nach 1. Reflekion an Wand XZ
(cos a, sin a,0) Teilwelle nach 2. Reflekion an Wand YZ

Fall 2) 1. Reflektion findet an Wand YZ statt

mit en=

(cos a,- sin a,0) Teilwelle nach 1. Reflekion an Wand YZ
(cos a, sin a,0) Teilwelle nach 2. Reflekion an Wand XZ

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Läßt sich die Situation durch eine Skizze veranschaulichen?
Die "Wand" scheint ein homogenes dielekektrisches Medium mit ebener Oberfläche zu sein(?) Hat dieses Medium irgendwelche Begrenzungen?

Das Geschehen beim Einfall einer ebenen Welle wird behandelt durch Zerlegung der Feldvektoren in Komponenten parallel und senkrecht zur Einfallsebene (aufgespannt durch den Wellenvektor und der Senkrechten zur Oberfläche). Die Ergebnisse bezüglich Winkel, Intensitäten, Reflexions- und Durchlaßvermögen oder Polarisation (alles für Reflexion und Brechung) wird behandelnt im Rahmen der Fresnel-Gesetze.

xdd · Gast

Ja, aber wie wende ich die Fresnel formeln an wenn ich keine expliziten Informationen über Brechungsindex bzw Wellenimpedanz gegeben habe?

x<--------------------------------------------------o z
Wellenvektor k schließt mit XZ Winkel a ein |
|
|
|
Von hier kommt die Welle zur |
Richtung XZ Wand bewegend |
|
|
|
v
y

Weisst du auch warum es genau

Fall 1) 1. Reflektion findet an Wand XZ statt
mit en=

(cos a, sin a,0) Teilwelle nach 1. Reflekion an Wand XZ
(cos a, sin a,0) Teilwelle nach 2. Reflekion an Wand YZ

Fall 2) 1. Reflektion findet an Wand YZ statt

mit en=

(cos a, sin a,0) Teilwelle nach 1. Reflekion an Wand YZ
(cos a, sin a,0) Teilwelle nach 2. Reflekion an Wand XZ

ist?

Also wie man die Vorzeichen für die erste Komponente bzw zweite wählt?
Denn allgemein gilt ja für alle (cos a, sin a, 0 ) mit unterschiedlichen Vorzeichen ..

Das einzige was ich im Zusammenhang kenne ist nur das ein Feld das sich Richtung Ursprung bewegt mit - er beschrieben wird bzw weg vom Ursprung mit +er wobei er=(cos phi, sin phi, 0)

xdd · Gast

Keine Ahnung wieso aber er hat das etwas verschoben, die y - Achse steht selbstverständlich senkrecht auf der x bzw z Achse und zeigt nach unten