Brechung von Schallwellen < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 14:49 So 13.04.2008 | | Autor: | Idefix08 |
Hallo,
wie brechen sich Schallwellen wenn sie von Luft auf Wasser auftreffen?
Da Wasser eine höhere Ausbreitungsgeschwindigkeit hat müssten sie sich ja vom Lot weg brechen.
Bloß was heisst das jetzt genau? Wenn ich schräg auf eine Wasseroberfläche spreche ist das Lot doch senkrecht zur Wasseroberfläche,oder?
Den Winkel der Brechung rechne ich über [mm] \bruch{sin\alpha}{sin\beta} [/mm] = [mm] \bruch{c1}{c2} [/mm] aus.
Ich würde für Beta jetzt einen Winkel rausbekommen, nur woher weiß ich wo ich ihn genau hinzeichne?
Ist das Lot denn anders?
Danke für die Hilfe
Gruß Idefix
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:06 So 13.04.2008 | | Autor: | Infinit |
Hallo Idefix,
das Lot steht senkrecht auf der Wasseroberfläche und tritt auch so ins Wasser ein. Der Winkel Beta ist dann der Winkel zwischen dem Lot im Wasser und dem gebrochenen Strahl, also der Winkel zur Senkrechten im Wasser.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:14 So 13.04.2008 | | Autor: | Idefix08 |
Danke für die Antwort, dass hab ich verstanden!
Bloß was ist der Unterschied zwischen nem Winkel zum Lot hin und vom Lot weg?
Der zum Lot hin wird ja vom Lot gegen den Uhrzeigersinn abgetragen.
Ich habe zum Beispiel einen Schall der von Luft in Holz eintritt...Luft hat ein c von 344m/s und Holz ein c von etwa 4000m/s.
Wenn ich nun mit der Formel rechne sin ALPHA / sin BETA = c1 / c2 und nehme mal an die Schallwelle trifft in einem Winkel ALPHA von 30° gegen das Lot auf komme ich auf keine Lösung. Was mache ich falsch?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:21 So 13.04.2008 | | Autor: | Infinit |
Du machst hier nichts falsch, sondern Du hast gerade die Grenzbedingung für die Totalreflexion entdeckt. Der Winkel gegen das Lot kann nicht größer werden als 90 Grad, wofür der Sinus den Wert 1 ergibt. Hieraus kannst Du dann den Grenzwinkel für Alpha bestimmen.
Alles klar nun?
VG,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:30 So 13.04.2008 | | Autor: | Idefix08 |
Ok, Danke! Das hab ich verstanden.
Nehmen wir mal nen Winkel von 3° dann komme ich auf ein Winkel BETA von 37,48 Grad...woher weiß ich nun ob er zum Lot hin oder vom Lot weg abgetragen wird? Ich kann Beta doch nur zum Lot hin im Uhrzeigersinn her abtragen,oder?
Wo ist da der Unterschied?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:44 So 13.04.2008 | | Autor: | Infinit |
Ob nun gegen oder mit dem Uhrzeigersinn gebrochen wird, hängt natürlich von der ursprünglichen Einfallsrichtung ab. Es wird generell gegen das Lot gemessen.
Schau Dir einfach mal in Wikipedia das Bildchen dazu an.
![[]](/images/popup.gif) Hier findest Du es. Das Lot steht senrecht auf der Grenzfläche zwischen den beiden Medien und ist in diesem Bild demzufolge der senkrechte Strich.
Gruß,
Infinit
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:03 So 13.04.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Die Worte 1. "zum Lot hin" bzw.2. "vom Lot weg" sind nur die kurze Sprechweise für 1. der Winkel zum Lot wird kleiner, 2. der Winkel zum Lot wird grösser.
Wenn du also nen "Schsllstrahl! unter 3° auf Holz fallen lässt, das Lot einzeichnest, dann wird der Winkel gegenüber dem geradeausgehenden Strahl "vom Lot weg" gebrochen, also deine ca 37°, aber natürlich auf derselben Seite des Lots, wie wenn er geradeaus weiter gegangen wär.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:05 So 13.04.2008 | | Autor: | Idefix08 |
| Aufgabe | | [Dateianhang nicht öffentlich] |
Danke, so was wollte ich hören :)
Wenn ich nun einen Schall auf eine Wasseroberfläche aussende müsste der Winkel, indem der Schall auf die Oberfläche trifft ungefähr kleiner als 10° sein, damit er im Wasser zu hören ist?
Wenn ich von Licht ausgehen würde, wären es ja komplett andere Vorzeichen, d.h Licht würde ja bei 90° auf die Wasseroberfläche nicht vollständig reflektiert werden, wie der Schall.
Lieg ich da richtig?
Danke im voraus
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:34 So 13.04.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ja du hast recht mit ca 10° (ich hab 13°)
aber was im Winkel zwischen 0 und 13° zum Lot einfällt, überstreicht im Wasser dann 180° d.h. du würdest es nur gedämpft hören, weil weniger pro [mm] cm^2 [/mm] ankommt.
Bei Licht ist es umgekehrt, da hat man die Totalreflexion nur bei Licht, das aus dem Wasser in die Luft geht. Du siehst umgekehrt unter Wasser im Winkel von ca43° alles was ausserhalb des Wassers von 0° bis zu 90° zum Lot auffällt.
Gruss leduart
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