Beschreibung
Superposition stationärer Moden in einer Kavität der Länge L = 1 m, was das resultierende Muster der Summe y(x, t) = A·Σ (von n₀ bis n_f) sin(knx)sin(ωnt) mit ωn = πvn/L und kn = ωn/v veranschaulicht. In der Einzelmodus wird nur der n₀-Modus simuliert (n_f = n₀); in der Multimode-Position überlappen sich die Moden von n₀ bis n_f.
Steuerung
Klicken Sie auf das Diagramm oder Start, um die Animation zu starten/pausieren; Umschalt+Klick oder Neustarten startet die Simulation neu. Wechseln Sie zwischen Einzelmodus und Multimode, um zu wählen, ob nur der n₀-Modus oder das n₀-zu-n_f-Overlay angezeigt wird.
Physikalisches Modell
Jede Mode n entspricht einer Harmonische mit der Frequenz ωn, die proportional zu n ist; die Multimode-(Multimode-)Superposition zeigt, wie eine komplexere Wellenform aus der Summe einfacher stationärer Moden konstruiert werden kann – dieselbe Idee wie die Fourier-Analyse.
Entwickler
Marco P. M. de Souza
Literatur
H. Moysés Nussenzveig, Curso de Física Básica: Fluidos, Oscilações e Ondas, Calor (Blucher, 2014).