Wellenfronten in 3D
Strahlen sind praktisch, doch physikalisch vorhanden sind die Wellenfronten. Diese 3D-Simulation zeigt Wellen, die sich als wachsende Flächen ausbreiten, und lässt Sie Hindernisse und Grenzflächen setzen, um zu sehen, wie sich diese Flächen reflektieren und brechen.
So benutzt du diese Simulation
- Wechseln Sie zwischen ebenen und kugelförmigen Wellenfronten
- Fügen Sie reflektierende Flächen und brechende Grenzflächen ein
- Drehen Sie die 3D-Ansicht und blenden Sie die Strahlen ein
Worauf du achten solltest
- Kugelfronten einer weit entfernten Quelle flachen zu ebenen Fronten ab
- Im langsameren Medium rücken die Fronten enger zusammen, da die Wellenlänge dort kürzer ist
- Strahlen bleiben stets senkrecht zur Wellenfront, wie sehr diese auch gekrümmt ist
Die Physik dahinter
Eine Wellenfront verbindet Punkte, die phasengleich schwingen, und Strahlen sind lediglich Linien senkrecht dazu. Das Huygenssche Prinzip behandelt jeden Punkt einer Front als Quelle von Elementarwellen, deren Einhüllende die nächste Front bildet. Dieser eine Gedanke erklärt Reflexion, Brechung und Beugung, ohne für jede eine eigene Regel zu brauchen.