Wellenwanne: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 2. August 2022, 13:04 Uhr

Die Wellenwanne wird zur Demonstration verschiedenster Wellenphänomene eingesetzt. Dabei wird eine dünne Wasserschicht mit Luftdruck zur Erzeugung einer regelmäßigen Wasserwelle angeregt.^[1]

Aufbau und Funktionsweise

Aufbau

Man schraube das Stroboskop mit den zwei Flügelschrauben von hinten an den Wannenkörper und verbinde den Stecker der Stroboskoplampe mit dem Versorgungsgeräts (roter Kasten). Auf die Richtung des Steckers achten, die Pins sind nummeriert, ebenso die Steckerlöcher. Vorsichtig destiliertes Wasser einfüllen. Über die Füße des Wannenkörpers kann der Versuchsaufbau in die Waagerechte gebracht werden, sodass die Wassertiefe über die gesamte Wanne gleich ist (5 mm). Nun noch die gewünschten Wellenerreger an/in der Wanne festschrauben und per aufgestecktem Schlauch mit dem Versorgungsgerät verbinden.

Funktionsweise

Der Generator erzeugt regelmäßige Luftdruckstöße, welche über einen Schlauch an eine Düsen im Wellenerreger weitergegeben werden. Die von oben beleuchtende Stroboskoplampe ist mit der Frequenz der Druckluftstöße synchronisiert, somit ergibt sich ein statisches Bild auf der Milchglasfläche auf der Front der Wanne. Es gibt einen Düsenkopf für eine ebene Wellenfront und zwei Düsenköpfe für Kreiswellen. Möchte man zwei Kreiswellen gleichzeitig erzeugen (um bspw. Interferenzerscheinungen zu erläutern), so kann man deren Schläuche über ein Y-Stück verbinden. Alternativ kann die Wanne selbst laut Hersteller auch auf einen Tageslichtprojektor gelegt werden, allerdings ist dann natürlich keine Stroboskopbeleuchtung mögich.

Zubehör

Wellenerreger

1x für Ebene Wellen (wird im Ausgussloch der Wanne befestigt)
+ einarmigen Schlauch
2x für Kreiswellen (wird an der Schine gegenüber mit den entsprechenden Haltern befestigt)
+ zweiarmigen Schlauch, verbunden durch Y-Stück

Spalte und Gitter

breiter Einzelspalt
Vierfachspalt
Gitter
Reflexionswand
frei verschiebbare Spaltelemente (z.B. um den Einzel- in einen Doppelspalt umzubauen)

Experimente

Auf der Herstellerseite findet man einige Versuchsanleitungen als PDF. Diese könnten als Inspirationsquelle genutzt werden.

Betriebsanweisung

Wellenwanne D (inkl. Versorgungsgerät) von LEYBOLD

Bedienungsanleitung des Herstellers

Bedienungsanleitung Wellenwanne D 401 501

Wellenwanne von LEYBOLD

Wichtige Daten

Sammlungsposition	Schrankname: Spiel der Kräfte "BILL" (unterstes Regalbrett: "Wellenwanne")
Hersteller	LEYBOLD
Halogenlampe im Stroboskop	12 V, 55 W
Versorgungsspannung	230 V bzw. 150 V (AC), 50/60 Hz
Perfekter Wasserstand	5 mm

Fotos

     vollständiger Aufbau der Wellenwanne mit Generator (roter Kasten links), angeschraubten Kreiswellendüsen und Reflexionswand

     vollständiger Aufbau der Wellenwanne mit Generator (roter Kasten links), eingesetzter Wellenfrontdüse und Gitter

```
     Wellenfrontdüse
```

     Kreiswellendüse mit zugehörigem Y-Schlauchstück

    Einsätze (Spalte und Elemente diese zu verändern)

Literatur

↑ https://www.leybold-shop.de/physik/geraete/mechanik/wellenlehre/wellenwanne/401501.html (letzte Einsicht: 22.08.2021)

Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0

[1] ttps://www.leybold-shop.de/physik/geraete/mechanik/wellenlehre/wellenwanne/401501.html (letzte Einsicht: 22.08.2021)

[1]

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-<nowiki>[[Kategorie:Schwingungen und Wellen]]</nowiki>
+[[Kategorie:Schwingungen und Wellen]]
 __KEIN_INHALTSVERZEICHNIS__
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    <div class="large-7 columns">
-Kurzbeschreibung des Gegenstandes in maximal fünf Sätzen (z.B. andere mögliche Bezeichnungen, Erfinder, Ursprung,...)
+Die Wellenwanne wird zur Demonstration verschiedenster Wellenphänomene eingesetzt. Dabei wird eine dünne Wasserschicht mit Luftdruck zur Erzeugung einer regelmäßigen Wasserwelle angeregt.<ref>https://www.leybold-shop.de/physik/geraete/mechanik/wellenlehre/wellenwanne/401501.html (letzte Einsicht: 22.08.2021)</ref>
 === Aufbau und Funktionsweise ===
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 '''Aufbau'''
-Im Zweifelsfall immer in der Gebrauchsanweisung des Herstellers<ref>https://www.ld-didactic.de/documents/de-DE/GA/GA/4/401/401501de.pdf</ref> nachsehen.
+Man schraube das Stroboskop mit den zwei Flügelschrauben von hinten an den Wannenkörper und verbinde den Stecker der Stroboskoplampe mit dem Versorgungsgeräts (roter Kasten). Auf die Richtung des Steckers achten, die Pins sind nummeriert, ebenso die Steckerlöcher. Vorsichtig destiliertes Wasser einfüllen. Über die Füße des Wannenkörpers kann der Versuchsaufbau in die Waagerechte gebracht werden, sodass die Wassertiefe über die gesamte Wanne gleich ist (5&thinsp;mm). Nun noch die gewünschten Wellenerreger an/in der Wanne festschrauben und per aufgestecktem Schlauch mit dem Versorgungsgerät verbinden.
-Man schraube das Stroboskop mit den zwei Flügelschrauben von hinten an den Wannenkörper und verbinde den Stecker der Stroboskoplampe mit des Versorgungsgeräts (roter Kasten). Auf die Richtung des Steckers achten, die Pins sind Nummeriert, ebenso die Steckerlöcher.
 '''Funktionsweise'''
-Der Generator erzeugt Luftdruckwellen, welche über einen Schlauch an die Düsen weitergegeben werden. Das Stroboskop ist mit der Druckluft synchronisiert, somit ergibt sich ein statisches Bild auf der Milchglasfläche auf der Front der Wanne.
+Der Generator erzeugt regelmäßige Luftdruckstöße, welche über einen Schlauch an eine Düsen im Wellenerreger weitergegeben werden. Die von oben beleuchtende Stroboskoplampe ist mit der Frequenz der Druckluftstöße synchronisiert, somit ergibt sich ein statisches Bild auf der Milchglasfläche auf der Front der Wanne.
-Es gibt einen Düsenkopf für eine ebene Wellenfront und zwei Düsenköpfe für Kreiswellen. Möchte man zwei Kreiswellen gleichzeitig erzeugen (um bspw. Interferenzerscheinungen zu erläutern), so kann man deren Schläuche über ein Y-Stück verbinden.
+Es gibt einen Düsenkopf für eine ebene Wellenfront und zwei Düsenköpfe für Kreiswellen. Möchte man zwei Kreiswellen gleichzeitig erzeugen (um bspw. Interferenzerscheinungen zu erläutern), so kann man deren Schläuche über ein Y-Stück verbinden. Alternativ kann die Wanne selbst laut Hersteller auch auf einen Tageslichtprojektor gelegt werden, allerdings ist dann natürlich keine Stroboskopbeleuchtung mögich.
 === Zubehör ===
 '''Wellenerreger'''
 * 1x für Ebene Wellen (wird im Ausgussloch der Wanne befestigt)
-* 2x für Kreiswellen (wird an der Schine gegenüber mit den entsprechenden Haltern befestigt)
+* + einarmigen Schlauch
+* 2x für Kreiswellen (wird an der Schine gegenüber mit den entsprechenden Haltern befestigt)
+* + zweiarmigen Schlauch, verbunden durch Y-Stück
 '''Spalte und Gitter'''
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 * frei verschiebbare Spaltelemente (z.B. um den Einzel- in einen Doppelspalt umzubauen)
+=== Experimente ===
+Auf der [https://www.leybold-shop.de/physik/geraete/mechanik/wellenlehre/wellenwanne/401501.html Herstellerseite] findet man einige Versuchsanleitungen als PDF. Diese könnten als Inspirationsquelle genutzt werden.
+=== Betriebsanweisung ===
-  </div>
+* [[BA:Wellenwanne|Wellenwanne D (inkl. Versorgungsgerät) von LEYBOLD]]
-  <div class="large-5 columns">
-[[Datei:HW Elektrostatik Influenzmaschine Beschreibung.jpeg|center|Influenzmaschine von 3B Scientific.]]
-  </div>
-</div>
-<div class="row">
-  <div class="large-7 columns">
-=== Experimente ===
+=== Bedienungsanleitung des Herstellers ===
-Auf der Herstellerseite findet man einige Versuchsanleitungen als PDF. Diese können als Inspiration genutzt werden: https://www.leybold-shop.de/physik/geraete/mechanik/wellenlehre/wellenwanne/401501.html
+* [https://www.ld-didactic.de/documents/de-DE/GA/GA/4/401/401501de.pdf Bedienungsanleitung Wellenwanne D 401 501]
+  </div>
+  <div class="large-5 columns">
+[[Datei:HW Schwingungen und Wellen Vollständiger Aufbau mit Wellenfrontdüse und Mehrfachspalt.jpg|600px|right|thumb|Wellenwanne von LEYBOLD]]
    </div>
    <div class="large-5 columns">
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 {| class="wikitable" style="margin: auto; width: 100%"|
 | Sammlungsposition
-| Schrankname: Spiel der Kräfte "BILL": unterstes Regalbrett "Wellenwanne")
+| Schrankname: Spiel der Kräfte "BILL" (unterstes Regalbrett: "Wellenwanne")
+|-
+| Hersteller
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+|-
+| Halogenlampe im Stroboskop
+| 12&thinsp;V, 55&thinsp;W
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-| Hersteller
+| Versorgungsspannung
-| LD LEYBOLD DIDAKTIK
+| 230&thinsp;V bzw. 150&thinsp;V (AC), 50/60&thinsp;Hz
 |-
-| Sonstiges
+| Perfekter Wasserstand
-| ??
+| 5&thinsp;mm
 |}
    </div>
 </div>
-=== Betriebsanweisungen ===
-''nicht vorhanden''
-=== Bedienungsanleitung des Herstellers ===
-Zuguterletzt wird hier die Betriebsanleitung des Herstellers verlinkt.<br>
-Beispiel:
-* [https://www.ld-didactic.de/documents/de-DE/GA/GA/4/401/401501de.pdf Bedienungsanleitung Wellenwanne D 401 501]
 === Fotos ===
-Am Ende des Dokuments kommt eine Galerie aller Bilder, die zu dieser Hardware unter dem Namensraum "Datei:" bereits vorhanden sind. Hier sehen Sie als Beispiel die Bilder der Influenzmaschine. Um Ihre eigenen Bilder hier einzubinden müssen einfach nur die Bezeichungen der Bilder ausgetauscht werden.<br>
 <div class="row">
-   <div class="large-8 large-centered columns">
+   <div class="large-4 large-centered columns">
 <ul class="example-orbit" data-orbit>
    <li class="active">
-     [[Datei:HW Elektrostatik Influenzmaschine vorne.jpeg|slide 1]]
+     [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Vollständiger Aufbau mit zwei Kreiswellendüsen und Reflexionswand.jpg|slide 1]]
      <div class="orbit-caption">
-       vorne
+       vollständiger Aufbau der Wellenwanne mit Generator (roter Kasten links), angeschraubten Kreiswellendüsen und Reflexionswand
      </div>
    </li>
    <li>
-     [[Datei:HW Elektrostatik Influenzmaschine hinten.jpeg|slide 2]]
+     [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Vollständiger Aufbau mit Wellenfrontdüse und Mehrfachspalt.jpg|slide 2]]
      <div class="orbit-caption">
-       hinten
+       vollständiger Aufbau der Wellenwanne mit Generator (roter Kasten links), eingesetzter Wellenfrontdüse und Gitter
      </div>
    </li>
    <li>
-     [[Datei:HW Elektrostatik Influenzmaschine Blitz.jpeg|slide 3]]
+     [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Wellenfrontdüse.jpg|slide 3]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Wellenfrontdüse
+    </div>
+ </li>
+  <li>
+    [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Kreiswellendüsen.jpg |slide 4]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Kreiswellendüse mit zugehörigem Y-Schlauchstück
+    </div>
+ </li>
+  <li>
+    [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Einsätze.jpg |slide 5]]
      <div class="orbit-caption">
-      Blitz
+     Einsätze (Spalte und Elemente diese zu verändern)
      </div>
    </li>
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 {|
 https://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/3.0/de/88x31.png
-Dieses Werk ist lizenziert unter einer [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de Creative Commons  Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International Lizenz.]
+Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de CC BY-NC-SA 4.0]
 |}

HW