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SchwingungZoomA-Z

In Raum und Zeit auftretende periodische Änderungen einer physikalischen Größe nennt man Schwingung oder Welle.

Dabei spricht man von Schwingung, wenn die zeitliche Änderung einer Größe eines isolierten Objektes beobachtet wird. Sind mehrere gekoppelte Objekte am Prozess beteiligt, spricht man von Welle.

Ein System, das eine Schwingung ausführt, nennt man Oszillator. Wird dem System Energie zugeführt, wird es aus der Ruhelage gelenkt, strebt danach aber seiner Gleichgewichtslage wieder zu. Die Trägheit bewirkt eine erneute Auslenkung und damit die Wiederholung des Vorgangs.

Die Bestimmungsgrößen einer Schwingung sind die Auslenkung y, mit ihrem Maximalwert A (Amplitude), sowie die Schwingungsdauer T mit denen folgende mathematische Darstellung möglich ist:

y=Asinωt

Die Anzahl der Schwingungen eines Oszillators in 2π Sekunden heißt Kreisfrequenz ω und bestimmt sich aus der Schwingungsdauer T zu ω=2π/T.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

Harmonische SchwingungenLevel 245 min.

PhysikMechanikSchwingungslehre

In diesem Lernmodul werden die Bewegungsgleichungen von harmonischen Schwingungen aufgestellt und gelöst.

Gedämpfte harmonische SchwingungenLevel 145 min.

PhysikMechanikSchwingungslehre

In diesem Lernmodul werden gedämpfte harmonische Schwingungen betrachtet.

Aufzeichnung und Darstellung von SchwingungenLevel 145 min.

PhysikMechanikSchwingungslehre

Aufzeichnung und Darstellung von Schwingungen

Erzwungene SchwingungenLevel 245 min.

PhysikMechanikSchwingungslehre

In diesem Abschnitt werden die Zusammenhänge zwischen den Größen einer erzwungenen Schwingung an einigen Beispielen untersucht.

Überlagerung von SchwingungenLevel 115 min.

PhysikMechanikSchwingungslehre

In diesem Lernabschnitt wird die Überlagerung von Schwingungen behandelt.

Kreisförmig eingespannte MembranLevel 130 min.

ChemieAllgemeine ChemieAtombau

Die Schwingungsmoden einer eingespannten Membran werden mit Hilfe von Animationen dargestellt.

Molekulare Deutung der Wärmekapazität von GasenLevel 130 min.

ChemiePhysikalische ChemieThermodynamik

Die Lerneinheit zeigt, wie sich die Wärmekapazität eines Gases auf die molekularen Bewegungsformen Translation, Rotation und Vibration zurückführen lassen.

Einstieg in die SchwingungslehreLevel 115 min.

PhysikMechanikSchwingungslehre

Einstieg in die Schwingungslehre

Quantenchemische BeschreibungLevel 260 min.

ChemieAllgemeine ChemieAtombau

Ausfürliche Beschreibung und Herleitung der Schrödinger Gleichung.

MolekülschwingungenLevel 220 min.

ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie

In diesem Kapitel werden zunächst Anzahl und Arten von Molekülschwingungen betrachtet. An einfachen dreiatomigen Molekülen, sowohl in linearer als auch in gewinkelter Form, wird die Theorie mit Animationen vertieft. Zur Erklärung der Ober- und Kombinationsschwingungen werden zunächst der harmonische als auch der anharmonische Oszillator eingeführt, um die Vorgänge auf molekularer Ebene näher zu beschreiben. Anhand einiger Spektrenbeispiele zu Ober- und Kombinationsschwingungen und der Fermi-Resonanz wird dieser Abschnitt abgerundet.