Nimmt die Amplitude der Welle ab: Wann, warum, wie und detaillierte Fakten


Wir haben eine Antwort auf die Frage „Ändert sich die Amplitude der Welle?“ im vorigen Beitrag. In diesem Beitrag werden wir uns also mit dem Thema „Nimmt die Amplitude der Welle ab? wann, warum und wie?” Also lassen Sie uns anfangen.

Die Amplitude einer Welle ist eine ihrer wichtigsten Eigenschaften, da sie es uns ermöglicht, die Energie der Welle zu bestimmen. Wenn die Energie oder Leistung (die von einer Welle pro Zeiteinheit gelieferte Energiemenge) im Laufe der Zeit abnimmt, nimmt die Wellenamplitude folglich ab.

Bevor wir in die Tiefe unserer Fragen gehen, nimmt die Amplitude der Welle ab, wie, wann und warum? Beginnen wir zunächst mit einem grundlegenden Verständnis einer Welle und ihrer Amplitude.

⇢ Bedeutung der Welle:

In der Physik hat der Begriff Welle eine grundlegende, aber breite Bedeutung. 

Man kann es sich als eine Schwingung oder genauer gesagt als eine Störung vorstellen, die sich mit Energie durch die Raumzeit bewegt. Als Ergebnis, Wellenbewegung ist definiert als eine Bewegung, die Energie von einem Punkt zum anderen überträgt, indem sie eine Störung verursacht. 

Quelle: Wikipedia

Die Bewegung der Störung verursacht keine Verschiebung von Teilchen in diesem Medium. Infolgedessen transportiert die Welle zwar Energie, hat aber nichts mit Massentransport zu tun. Wellen werden in zwei Kategorien eingeteilt, die unten aufgeführt sind:

  1. Longitudinalwellen: Schallwellen fallen unter diese Kategorie.
  2. Transversalwellen: Elektromagnetische Wellen (Lichtwellen) fallen unter diese Kategorie.

Nun, die Amplitude einer Welle ist ein weiterer Begriff, mit dem wir vertraut sein sollten.

⇢ Bedeutung der Wellenamplitude:

Die maximale Verschiebung eines Teilchens aufgrund einer Störung in einem Medium von seinem Ruhepunkt ist als Amplitude der Welle definiert. Die maximale Verschiebung des Partikels wird in Metern gemessen. Die Amplitude einer Welle ist eine halbe Wellenlänge.

Bei Schallwellen ist die Amplitude nur die Lautstärke. Die Amplitude definiert die Helligkeit bzw Intensität Licht im Vergleich zu anderen Lichtwellen der gleichen Wellenlänge, wenn es um Lichtwellen geht. 

Der Schwerpunkt unseres Artikels liegt nun auf der Frage: Nimmt die Amplitude der Welle ab? Machen wir also einen Schritt in diese Richtung.

Nimmt die Amplitude der Welle ab?

⇨ Die Amplitude einer Welle ist zweifellos wichtig, aber keine konsistente Eigenschaft. Die Amplitude einer Welle kann sich in Abhängigkeit von Umgebungselementen wie Energie, Entfernung, Zeit und Geschwindigkeit ändern.

Die Proportionalität dieser Faktoren (sie kann direkt proportional, umgekehrt proportional usw. sein) mit der Amplitude bewirkt eine Änderung der Amplitude. Beispielsweise wird ein Abfall der Amplitude durch einen Energieverlust und eine Vergrößerung des Abstands verursacht.

Nimmt die Amplitude der Welle ab?

Wenn also eine Schallwelle eine größere Amplitude als eine andere hat, hat sie eine höhere Lautstärke, während eine Schallwelle mit einer niedrigeren Amplitude eine geringere Lautstärke hat. Wenn es um Lichtwellen geht, bedeutet eine größere Amplitude nicht eine höhere Lautstärke, sondern eine hohe Intensität, während ein Begriff mit einer niedrigen Amplitude eine niedrige Intensität impliziert.

Warum nimmt die Amplitude der Welle ab?

⇨ Sowohl Frequenz als auch Amplitude sind energiebezogene Wellenqualitäten.

Die Wellenfrequenz ist direkt proportional zur Wellenenergie, ebenso wie das Quadrat der Wellenamplitude. Da die Frequenz die Identität einer Welle ist, bleibt die Welle nicht gleich, wenn sie sich mit einer Energieänderung ändert. Infolgedessen verringert sich die Wellenamplitude, wenn die Energie abfällt.

Wann nimmt die Amplitude der Welle ab?

⇨ Immer wenn eine Welle ein Medium durchdringt, erfährt sie Verluste. Wenn eine Welle das Medium durchläuft, breitet sie sich im Medium aus. 

Außerdem wird während dieser Ausbreitung ein Teil der Welle vom Medium absorbiert. Da die Welle Energie trägt, zeigt die Ausbreitung und Absorption der Welle die Ausbreitung und Absorption von Energie an. Somit werden Energieverluste, die von der Welle erfahren werden, in der Verringerung der Wellenamplitude materialisieren.

Nimmt die Wellenamplitude mit der Zeit ab?

⇨ Die Amplitude einer Welle sollte sich mit der Zeit nicht ändern, wenn wir ideale Bedingungen annehmen.

Wir leben jedoch in der tatsächlichen Welt, in der die Welle aufgrund von Umweltfaktoren im Laufe der Zeit an Energie verliert. Dadurch sinkt die Wellenamplitude.

Warum nimmt die Amplitude einer Welle mit der Zeit ab?

⇨ In der realen Welt gibt es keine reibungslosen Systeme.

Um die Reibung im Reibungssystem zu überwinden, verliert die Welle ihre eigene Energie, um sich fortzupflanzen. Infolgedessen geht im Laufe der Zeit Energie verloren, wenn sich die Welle ausbreitet und versucht, die Reibung zu überwinden, was zu einem Abfall der Amplitude führt.

Betrachtet man eine einfache harmonische Bewegung, fällt die Amplitude der einfachen harmonischen Welle exponentiell mit der Zeit ab, was als Dämpfung bezeichnet wird. Das folgende Diagramm zeigt die Dämpfung als Funktion der Zeit in einer einfachen harmonischen Welle.

Bildnachweis: anonym, Gedämpfte Sinuswelle, CC BY-SA 3.0

Nimmt die Amplitude mit der Entfernung ab?

⇨ Die Entfernung ist ein weiterer entscheidender Aspekt, der die Amplitude einer Welle beeinflusst.

Mit der Zeit nimmt der Abstand zu, was zu einem Energieverlust durch die sich ausbreitende Welle führt. Somit nimmt die Entfernung zu und die Amplitude zu, wenn die Welle weit von der Quelle entfernt ist. Aus diesem Grund ist die Helligkeit des Lichts in der Nähe der Quelle hoch, und wenn Sie sich weit entfernen, können Sie eine geringere Helligkeit bemerken.

Warum nimmt die Amplitude mit der Entfernung ab?

⇨ Wenn sich eine Welle durch ein Medium bewegt, verliert sie auf ihrem weiteren Weg Energie.

Die Welle breitet sich mit zunehmender Entfernung von ihrer Quelle über eine immer größere Fläche aus. Die Welle verliert bei ihrer Ausbreitung im Medium Energie, wodurch die Amplitude der Welle abnimmt.

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zur Amplitudenreduktion:

F: Warum nimmt die Amplitude einer Welle nach der Beugung ab?

Ans: Beugung ist ein physikalisches Phänomen, das verwendet wird, wenn eine Welle auf ein Hindernis trifft oder durch kleine Öffnungen wandert, wie in der Abbildung unten zu sehen ist.

Wenn eine Welle gebeugt wird, breitet sie sich über eine größere Fläche aus. Die Energie einer Welle nimmt mit zunehmender Fläche ab und damit auch ihre Amplitude.

F: Wenn wir in den Himmel blicken, warum erscheint die Sonne heller als andere Sterne, die größer sind als sie?

Ans: Wenn die Energie von Stern und Sonne in Form einer Lichtwelle kommt, müssen sie das ihnen in den Weg kommende Medium überwinden. Um die Ausbreitung fortzusetzen, verlieren die Sterne ihre Energie im Medium. 

Wenn der Stern größer als die Sonne ist, hat er eine höhere Energie als die Sonne. Da die Sonne jedoch weniger von der Erde entfernt ist als jeder andere größere Stern, ist auch der Energieverlust geringer. So ist die Amplitude einer Lichtwelle oder die Helligkeit der Sonne höher als der Stern größer als sie.

Wir hoffen, dass wir Ihnen akzeptable Antworten auf Ihre Fragen geben konnten. Nimmt die Amplitude der Welle ab? Warum nimmt die Amplitude der Welle ab? Wann nimmt die Amplitude der Welle ab? Warum nimmt die Amplitude einer Welle mit der Zeit ab? Warum nimmt die Amplitude mit der Entfernung ab? Um weitere wissenschaftsbezogene Artikel zu lesen, besuchen Sie bitte unsere Website.

Alpa P. Rajai

Ich bin Alpa Rajai, habe meinen Master in Naturwissenschaften mit Spezialisierung auf Physik abgeschlossen. Ich bin sehr begeistert davon, über mein Verständnis von fortgeschrittener Wissenschaft zu schreiben. Ich versichere, dass meine Worte und Methoden den Lesern helfen werden, ihre Zweifel zu verstehen und zu klären, wonach sie suchen. Neben Physik bin ich ausgebildete Kathak-Tänzerin und schreibe meine Gefühle auch manchmal in Form von Gedichten auf. Ich aktualisiere mich ständig in Physik und was immer ich verstehe, vereinfache ich und halte es direkt auf den Punkt, damit es den Lesern klar vermittelt wird. Sie können mich auch erreichen unter: https://www.linkedin.com/in/alpa-rajai-858077202/

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