Wieso wird die Wellenlänge kürzer wenn eine Welle von kalte in warme Luft wechselt?
2 Antworten
Es gilt der Zusammenhang Wellenlänge = Ausbreitungsgeschwindigkeit * Frequenz.
Die Schallgeschwindigkeit in Luft steigt mit der Temperatur, und ist praktisch unabhängig von der Dichte bzw. vom Druck.
Was also die Brechung betrifft, entspricht kalte Luft einem optisch dichten Medium wie z.B. einem Prisma oder einer Linse aus Glas.
Du hast also deine Frage genau falsch herum gestellt. Die Wellenlänge sinkt beim Übertritt aus kalter in warme Luft, wie auch aus dem Bild erkennbar ist.
Licht und Schall verhalten sich gleich beim Übertritt von warmer in kalte Luft, aber aus unterschiedlichen Gründen:
- Der Schall wird langsamer, weil die Temperatur sinkt
- Das Licht wird langsamer, weil die Dichte steigt
Wegen der Dichte der Luft.
Siehe:
https://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit#Ebene_Welle_oder_Kugelwelle_in_einem_Medium
Die Luft wird ja nicht dichter, wenn die Welle von der kalten in die warme Luft wechselt, sondern genau andersherum.
Es ist von Schallwellen die Rede. Nicht im Fragetext, aber im Schaubild.
Stimmt, ja. Sollte allerdings auf etwas Ähnliches hinauslaufen.
Es läuft auf's Gleiche hinaus, aber aus verschiedenen Gründen.
Wenn die Luft dichter wird, wird die Schallwelle ja schneller. c = f * y, das heißt wenn die Welle schneller wird und die Frequenz gleich bleibt, muss dann nicht die Wellenlänge hochgehen?