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Diese Seite bezieht sich auf die erste Auflage (2020) des Buches.   ➜   Zur aktuellen Auflage.

Oliver Natt

Physik mit Python

Simulationen, Visualisierungen und Animationen von Anfang an

1. Auflage, Springer Spektrum, 2020.

Animationen

Kapitel 2: Einführung in PythonKapitel 3: Physikalische GrößenKapitel 4: Kinematik des MassenpunktsKapitel 5: Statik von MassenpunktenKapitel 6: Dynamik des MassenpunktsKapitel 7: MehrteilchensystemeKapitel 8: ZwangsbedingungenKapitel 9: SchwingungenKapitel 10: WellenKapitel 11: Graphische Benutzeroberflächen Abb. 10.1: Transversal- und LongitudinalwelleAbb. 10.3: Masse-Feder-KetteAbb. 10.4: Stehende WelleAbb. 10.6: Interferenz: KreiswellenAbb. 10.11: Brechung (Huygensschen Prinzip)Abb. 10.12: Brechung (Wellenbild)Abb. 10.13: Dopplereffekt: VisualisierungAbb. 10.15: Dopplereffekt: Simulation des GeräuschsAbb. 10.16: Phasen- und GruppengeschwindigkeitAbb. 10.17: Dispersion eines WellenpaketLongitudinalwelle: Kurzer Puls, kleine AmplitudeLongitudinalwelle: Langer Puls, große AmplitudeTransversalwelle: Kurzer Puls, kleine AmplitudeTransversalwelle: Langer Puls, große AmplitudeReflexion einer Transversalwelle am losen EndeReflexion einer Longitudinalwelle am losen EndeFast stehende Welle: Unterschiedliche AmplitudeFast stehende Welle: Unterschiedliche FrequenzTotalreflexion: Huygenssches PrinzipTotalreflexion: Grenzwinkel im WellenbildMachscher KegelDopplereffekt: Ton und graphische DarstellungDopplereffekt: FrequenzverschiebungPhonoendispersionsrelation

Aufgabe 10.14: Zerfließen eines Wellenpakets. Zum Zeitpunkt $t = 0$ startet ein gaußförmiges Wellenpaket (hellblau). Aufgrund der Dispersion verändert sich die Form des Wellenpakets (blau) während es sich mit der Gruppengeschwindigkeit nach rechts ausbreitet. In dieser Animation wurde die Dispersionsrelation für Phononen in einem 1-dimensionalen, kristallinen Festkörper verwendet. Man erkennt die starke Ähnlichkeit zu der Simulation der Masse-Feder Kette.