3B Scientific Water Wave Channel - Manual (Page 2)

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kehrt. Bei Dauerbetrieb des Motors überlagern sich
die ankommende und die reflektierte Welle, und es
tritt das Bild einer stehenden Welle auf.
Wird die am Ende des I-Kanals absorbierte Welle
von nur einem Wellenerreger erzeugt (Verschließen
des zweiten Teilkanals), so ist ihre Amplitude klein.
Gelangen beide Teilwellen in den I-förmigen Teil
des Kanals, so nimmt die Amplitude zu.
Durch Einfügen der Trennplatte in den Übergangs-
bereich vom V-förmigen zum I-förmigen Kanal
verlaufen die beiden Teilwellen auch im I-förmigen
Kanal noch getrennt und können in ihrer Bewe-
gung miteinander verglichen werden. Werden die
beiden Wellenerreger gegensinnig betrieben, so ist
im Bereich der eingeschobenen Glasplatte deutlich
die Phasenverschiebung von
λ/2 zu erkennen. Die
Überlagerung dieser beiden Teilwellen führt dazu,
dass nach ihrem Eintreten in den hinteren Teil des
I-Kanals weitestgehend Auslöschung auftritt.
Mit dem Wasserwellenkanal sind Experimente zu
folgenden Schwerpunkten möglich:
Erzeugung einer nichtperiodischen Welle
Erzeugung einer periodischen Welle
Nachweis, dass Wellen Energie, aber keinen Stoff
transportieren
Phasen- und Gruppengeschwindigkeit einer Welle
Bestimmung der Phasengeschwindigkeit
Demonstration des Zusammenhangs zwischen
Frequenz und Wellenlänge
Reflexion einer Welle
Stehende Wellen
Phasengleiche Überlagerung von Wellen
Überlagerung von Wellen mit einer Phasenver-
schiebung von
λ/2
1.1 Zubehör
2 konische Rahmen mit Vlies zur Homogenisie-
rung der Wellen (Primärabsorber)
1 Rahmen mit rotem Vlies zur Dämpfung der
Welle (Sekundärabsorber)
1 Dichtungsprofil zum zeitweiligen Verschließen
eines V-förmigen Teilkanals
1 durchsichtige Trennplatte 40x170x6 mm mit
Distanzstücken zum Einführen in den I-
förmigen Kanal
2 Schwimmerkugeln mit Faden zum Nachweis
der Auf- und Abbewegung
1.2 Zusätzlich benötigte Geräte
1 Stromversorgungsgerät für Gleichspannung, 0 -
20 V, stufenlos stellbar
1 Reflektorlampe
Fluoreszein zum Anfärben des Wassers
2. Technische Daten
Betriebsspannung Motor: 12 V DC
Abmessungen: 1500 x 150 x 290 mm
Gewicht: ca. 12,6 kg
3. Bedienung
• Den Wasserwellenkanal bis zur markierten
Höhe mit Wasser füllen, dem etwas Fluores-
zein zugesetzt wurde (Fig. 1).
• Die Beleuchtung mit der Reflektorlampe er-
folgt schräg von oben, so dass die Wasser-
oberfläche als fluoreszierende Schicht er-
scheint.
• Den Motor mit dem Stromversorgungsgerät
verbinden.
• In die beiden Teilkanäle des V-förmigen Teils
je einen Primärabsorber einschieben.
• Am hinteren Ende des I-förmigen Teils den
Sekundärabsorber so einführen, dass die
Wellen an der Oberfläche sehr flach auf ihn
auflaufen.
• Den Motor einschalten.
Es entsteht das Bild einer sich ausbreitenden Welle.
Um die Phasenlage der beiden Teilwellen zu verän-
dern, wird eine der Walzen auf der Erregerwelle um
180° verdreht, bis sie einrastet.
Die Spannung f ü r den Motor kann kurzzeitig bis
etwa 13 V erhöht werden. Die Stromstärke ist
kleiner als 0,5 A. Der Motorschalter besitzt 3 Stel-
lungen. In der Mittelstellung ist der Motor abge-
schaltet. Betätigt man den Schalter nach der einen
Seite, so wird der Motor eingeschaltet (Dauerbe-
trieb). Betätigt man den Schalter nach der ande-
ren Seite, so arbeitet der Motor nur so lange, wie
der Schalter gedrückt wird. Auf diese Weise kön-
nen kurze Wellenlängen erzeugt werden.
• Nach dem Experimentieren unter den hinteren
Teil des I-förmigen Kanals einen Wassereimer
unterstellen.
Zur Entleerung des Wasserwellenkanals ist ein fest
mit dem Kanalinneren verbundener Ablauf-
schlauch vorgesehen.
Der Schlauch aus ermüdungssicherem Kunststoff
befindet sich in der kleinen Aufbewahrungsbox am
Kanalende (hinter der grauen Verschlussplatte).
• Zum Entnehmen des Wassers den Schlauch
vorsichtig (das eine Ende ist fest mit einem An-
schlussstutzen verbunden) aus der Box neh-
men.
• Das freie Ende durch leichtes Straffen bis zum
Ablaufgefäß führen.
Das Wasser entläuft selbständig.