3B SCIENTIFIC® PHYSICS Wellenwanne U21910

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Esperimenti con la vasca per onde 1. Generazione di onde 1.1 Generazione di un disturbo 1.2 Sovrapposizione di due disturbi 1.3 Generazione di un'onda di scia 1.4 Sovrapposizione di due onde di scia 1.5 Fronti d'onda sferici 1.6 Fronti d'onda piani 6. Sovrapposizione (interferenza) di onde coerenti 6.1 Sovrapposizione di più onde circolari 6.2 Interferenza su fenditura doppia e tripla 7. Effetto Doppler 7.1 Velocità di eccitazione inferiore alla velocità d'onda (u < v) 2. Principio di Huygens 2.1 Fronti d'onda piani si arrestano su una sottile fenditura 2.2 Fronti d'onda sferici si arrestano su una sottile fenditura 2.3 Un ceppo come sorgente puntiforme 3. Riflessione di onde 3.1 Riflessione di un'onda lineare su una parete piatta 3.2 Riflessione di un'onda circolare su una parete piatta 3.3 Riflessione di un'onda lineare su uno specchio concavo 3.4 Riflessione di un'onda lineare su uno specchio convesso 4. Rifrazione di onde 4.1 Dimostrazione di varie velocità di propagazione in acqua bassa e calma 4.2 Rifrazione di un'onda lineare attraverso una lastra di vetro pianparallela 4.3 Rifrazione di un'onda lineare attraverso una lente collettrice 4.4 Rifrazione di un'onda circolare attraverso una lente collettrice 4.5 Rifrazione di un'onda lineare attraverso una lente divergente 4.6 Rifrazione di un'onda lineare attraverso una combinazione di lenti 4.7 Rifrazione di un'onda lineare attraverso un prisma 5. Diffrazione di onde lineari 5.1 Diffrazione su un bordo 5.2 Diffrazione su fenditura singola (lunghezza d'onda maggiore/uguale alla larghezza della fenditura) 5.3 Diffrazione su fenditura singola (larghezza fenditura ca. 10 cm) 5.4 Diffrazione su ostacolo (larghezza ca. 10 cm) Indicazioni generali sugli esperimenti con la vasca per onde La vasca per onde deve essere montata seguendo le istruzioni. Per tutti gli esperimenti rispettare le indicazioni riportate nelle istruzioni. Poiché le creste delle onde fungono da lenti collettrici per la luce di proiezione, sullo schermo di osservazione sono riconoscibili come linee chiare. I cavi delle onde fungono da lenti divergenti e sono visibili come linee scure. Se le frequenze di vibratore e stroboscopio sono sincronizzate è possibile ottenere immagini di onde stazionarie. Per ottenere buoni risultati occorre impostare l'eccitatore su una frequenza di ca. 20 Hz e utilizzare la correzione fine dell'ampiezza dell'eccitatore d'onda (la distanza tra le creste d'onda sarà di ca. 1 cm). Lo stroboscopio deve essere acceso in tutti gli esperimenti. Negli esperimenti che prevedono l'impiego del vibratore, è possibile lavorare sempre con l'eccitatore per onde piane, poiché per le onde circolari si possono spostare i tamponi. Per ridurre la tensione superficiale, versare nell'acqua alcune gocce di detergente. Negli esperimenti di rifrazione, il livello dell'acqua deve essere ca. 1 mm superiore al corpo da immersione, in modo che sia possibile ottenere indici di rifrazione notevolmente differenti. 2
Esperimenti 1. Generazione di onde 1.1 Generazione di un disturbo • Riempire la vasca per onde con ca. 4 mm d'acqua • Accendere lo stroboscopio • Sfiorare brevemente l'acqua calma con l'estremità di un sottile filo metallico • Osservare la propagazione del treno d'onde 1.2 Sovrapposizione di due disturbi • Condizioni come per l'esperimento 1.1 • Sfiorare brevemente l'acqua con un filo metallico per due volte in rapida successione in due punti diversi (entrambi i disturbi devono essere visibili) • Buona possibilità di osservazione della sovrapposizione priva di disturbi (principio della sovrapposizione) 1.3 Generazione di un'onda di scia • Condizioni come per l'esperimento 1.1 • Immergere l'estremità di un sottile filo metallico vicino al bordo della vasca per onde nell'acqua calma e spostarlo con un movimento uniforme verso il bordo opposto 1.4 Sovrapposizione di due onde di scia • Procedere come per l'esperimento 1.3 – con due estremità di fili immerse • Buona possibilità di osservazione della sovrapposizione priva di disturbi (principio della sovrapposizione) • Ripetere l'esperimento con distanze diverse dall'eccitatore 3
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