Mit den naturwissenschaftlichen Lehrmitteln von Schneider Laborplan gelingt Lehrerinnen und Lehrer ein lebendiger und didaktisch hochwertiger Physikunterricht mit Unterrichtseinheiten zur Mechanik und Wellenlehre

Wasserwellenkanal, zur Untersuchung der grundlegenden Eigenschaften von Wellen, 3B Scientific (1000807 [U8431411]). Der Wasserwellenkanal von 3B Scientific dient Physiklehrerinnen und Physiklehrern oder Dozenten an Hochschulen und Universitäten zur Demonstration und Untersuchung von Oberflächenwellen in Wasser. Der Wasserwellenkanal von 3B Scientific aus einer großen durchsichtigen Küvette, die zu 2/3 mit Wasser gefüllt wird. Im kurzen, V-förmigen Teil des Wasserwellenkanal werden die Wellen erzeugt, im I-förmigen Teil des Wasserwellenkanal werden sie untersucht.

Zur Erzeugung der Wellen ist am Ende des V-förmigen Kanals ein Motor mit Getriebe angebracht. Er treibt zwei Tauchkörper an, die sich im Wasser auf und ab bewegen. Jeder Tauchkörper erzeugt in einem Teil des Vförmigen Kanals eine Welle. Je nach der Einstellung an der Erregerwelle können sich die beiden Tauchkörper gleichsinnig oder gegensinnig bewegen.

Die Frequenz der Wellen kann durch Verändern der Betriebsspannung des Motors variiert werden. In den beiden Teilkanälen befindet sich je ein Rahmen mit einem Vlies, den die Wellen durchdringen müssen. Dadurch wird ein weitgehend sinusförmiger Verlauf erreicht. Danach treten sie in den I-förmigen Teil des Kanals ein und bewegen sich bis zu dessen Ende. Ist am Ende dieses Kanals der dämpfende Rahmen mit Vlies eingeschoben, so werden sie weitestgehend absorbiert. Dadurch tritt im Kanal das Bild einer sich ausbreitenden Welle auf. Ist der Absorber nicht eingeführt, so werden die Wellen am hinteren Ende des I-förmigen Kanals reflektiert.

Bei kurzer Einschaltzeit des Motors entsteht ein Wellenzug, der nach Durchlaufen des Kanals und nach der Reflexion wieder zum Erreger zurückkehrt. Bei Dauerbetrieb des Motors überlagern sich die ankommende und die reflektierte Welle, und es tritt das Bild einer stehenden Welle auf. Wird die am Ende des I-Kanals absorbierte Welle von nur einem Wellenerreger erzeugt (Verschließen des zweiten Teilkanals), so ist ihre Amplitude klein. Gelangen beide Teilwellen in den I-förmigen Teil des Kanals, so nimmt die Amplitude zu. Durch Einfügen der Trennplatte in den Übergangsbereich vom V-förmigen zum I-förmigen Kanal verlaufen die beiden Teilwellen auch im I-förmigen Kanal noch getrennt und können in ihrer Bewegung miteinander verglichen werden. Werden die beiden Wellenerreger gegensinnig betrieben, so ist im Bereich der eingeschobenen Glasplatte deutlich die Phasenverschiebung von /2 zu erkennen. Die Überlagerung dieser beiden Teilwellen führt dazu, dass nach ihrem Eintreten in den hinteren Teil des IKanals weitestgehend Auslöschung auftritt.

Technische Eigenschaften der Wellenwanne für Demonstrationsversuche im Physikunterricht:

• Betriebsspannung Motor: 12 V DC

• Abmessungen Trennplatte: 40 mm x 170 mm x 6 mm

• Abmessungen Wasserwellenkanal: 1500 mm x 150 mm x 290 mm

• Gewicht: ca. 12,6 kg

Der Wasserwellenkanal dient der Demonstration und Untersuchung von Oberflächenwellen in Wasser. Mit ihm lassen sich im Schulunterricht folgende,  grundlegenden Eigenschaften von Wellen diskutieren:

• Erregung von periodischen und nichtperiodischen Wellen,

• Nachweis, dass Wellen Energie, aber keinen Stoff transportieren

• Auslenkung, Amplitude, Phasen- und Gruppengeschwindigkeit einer Welle,

• Bestimmung der Phasengeschwindigkeit,

• Demonstration des Zusammenhangs zwischen Frequenz und Wellenlänge,

• Gleich- und gegenphasige Überlagerung von Wellen,

• Überlagerung von Wellen mit einer Phasenverschiebung von λ/2,

• Reflexion einer Welle,

• Stehende Wellen.

Wasserwellenkanal, zur Untersuchung der grundlegenden Eigenschaften von Wellen, 3B Scientific:

• 1 x Wasserwellenkanal

• 2 x Rahmen mit Vlies zur Homogenisierung der Wellen (Primärabsorber)

• 1 x Rahmen mit Vlies zur Unterdrückung der Wellenreflektion am Kanalende (Sekundärabsorber)

• 1 x Dichtungsprofil zum zeitweiligen Verschließen eines V-förmigen Teilkanals

• 1 x durchsichtige Trennplatte mit Distanzstücken zum Einführen in den I-förmigen Kanal

• 2 x Schwimmerkugeln mit Faden zum Nachweis der Auf- und Abbewegung

Schneider Laborplan bietet Lehrerinnen und Lehrern aus den naturwissenschaftlichen Fachbereichen wie bspw. der Biologie, Chemie und Physik eine weitreichende Unterstützung bei der Einrichtung ihrer naturwissenschaftlichen Sammlung (Ersteinrichtung oder Erweiterung) an Realschulen, Gemeinschaftsschulen und Gymnasien an