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Wellengleichung elektromagnetischer Wellen
 
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Xeal



Anmeldungsdatum: 29.05.2007
Beiträge: 243

Beitrag Xeal Verfasst am: 06. Okt 2007 10:12    Titel: Wellengleichung elektromagnetischer Wellen Antworten mit Zitat

Hallo !

Im Physikpraktikum (Thema Beugung und Interferenz) wird, bei der Beschreibung von Licht von folgender Gleichung ausgegangen:



Folgt angeblich aus den Maxwell'schen Gleichungen.
Kann ich verstehen, wie diese Gleichung zu stande kommt, ohne mit Rotationsoperatoren etc. mich bisher groß auseinandergesetzt zu haben ?
Kennt ihr eine gute Quelle in der das Thema gut dargestellt wird ?

gruß
Holger
t.t.



Anmeldungsdatum: 04.10.2007
Beiträge: 113
Wohnort: Konstanz

Beitrag t.t. Verfasst am: 06. Okt 2007 10:37    Titel: Antworten mit Zitat

Hi Xeal,

hmm, ich weiß nicht recht wo ich anfangen soll...
Die Gleichung die du dort aufgezeigt hast ist die Lösung der Wellengleichung für elektomagnetische Wellen

Die kann man aus den maxwellschen Gleichungen ableiten...

Jetzt kannst du noch ein bisschen ersetzten, sagen wir mal

dann nimmt die Lösung der Wellengleichung eine "gebräuchlichere" Form an

mit der Schwingungsamplitude , der Wellenzahl(bzw. Wellenvektor) , der Kreisfrequenz und dem Phasenfaktor .

Wenn du eine Herleitung der Wellengleichung brauchst einfach nochmal melden...

Ich hoffe ich konnte helfen

Gruß

edit: achja eine Sache hab ich vergessen.. der Zusammenhang zwischen , und (Lichtgeschwindigkeit). Im Vakuum gilt hier nämlich


Zuletzt bearbeitet von t.t. am 06. Okt 2007 13:56, insgesamt einmal bearbeitet
Xeal



Anmeldungsdatum: 29.05.2007
Beiträge: 243

Beitrag Xeal Verfasst am: 06. Okt 2007 10:47    Titel: Antworten mit Zitat

hi. danke zunächst mal für die schnelle Antwort.
Ja, du hast mir schon etwas geholfen.
Seltsam wie, einem etwas manchmal schon vertratuer vorkommt, wenn man auch nur ein par ganz leichte ersetzungen macht...

Naja, die Herleitung der Wellengelichung habe ich in einem Buch gefunden, Problem dabei ist eben nur, dass ich mit div, rot, etc absolut noch nie in Kontakt getreten bin. Denke das müsste ich zuerst in angriff nehmen..
Gibts da vllt was im Netz, wo diese Operatoren übersichtlich und kurz dargestellt sind, sodass man lernt sie anzuwenden ?

Achja, handelt es sich bei dieser Lösung der DGL um eine ebene Welle ?!
Xeal



Anmeldungsdatum: 29.05.2007
Beiträge: 243

Beitrag Xeal Verfasst am: 06. Okt 2007 11:21    Titel: Antworten mit Zitat

Hier noch ein weiteres Problem:
Ausgehend hiervorn:




soll sich durch einsetzten in :



mit I: Intensität, k: eine Konstante die uns nicht interessiert...

folgendes ergeben:



und zwar unter verwendung von:


t.t.



Anmeldungsdatum: 04.10.2007
Beiträge: 113
Wohnort: Konstanz

Beitrag t.t. Verfasst am: 06. Okt 2007 13:55    Titel: Antworten mit Zitat

Hi Xeal,

Einfach mal alles nacheinander. Relativ übersichtliche Darstellung der Rotation, der Divergenz und des Gradienten findet man in der Wikipedia. Da kann man auch mal nach Wellengleichung suchen und findet die entspechende Herleitung.

Die Lösung der Wellengleichung

charakterisiert eine ebene monochromatische (mit nur einer Frequenz) Welle, die sich in Richtung des Wellenvektors ausbreitet.

Im zweiten Fall soll man für zwei sich überlagernde Wellen die Intensität ausrechnen. Die Klammern bedeuten eine Mittelung über die Zeit. Für eine Funktion mit der Periode ist

Mit dem angegbenen Tip kann ich leider nichts anfangen...

Aber ich würde das Einfach mal so angehen

wobei ich einfach mal gesetzt hab. Bin bisschen schreibfaul... Augenzwinkern

Jetzt kann man lustig Integrieren



Nur noch einsetzen und das gesuchte fällt heraus..

Gruß
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