Schallausbreitung im Festkörper

Bei der Ausbreitung von Schall in einem Festkörper hängt die Schwingfrequenz \omega der Atome vom Betrag des Wellenvektors k ab. Der Zusammenhang wird durch die Gruppengeschwindigkeit der Dispersionsbeziehung

Fehler beim Parsen (Unbekannte Funktion „\omeaga“): {\displaystyle \omeaga (k) =\sqrt{\frac{K}{M}} \left| \sin(1/2 k a) \right| }

beschrieben, wobei K die effektive Federkonstante der Bindung zwischen den Atomen, M ihre Masse und a ihr Abstand sind. a) Welchen Wert hat die Schallgeschwindigkeit in einem Festkörper mit K = 7 kg/s², M = 4 10^-26 kg und a = 5 10^-10 m, wenn die Wellenlänge sehr viel größer als der Atomabstand a ist?

Lösung

b) Nähert sich die Wellenlänge des Schalls dem Wert 2a, kann dieser sich nicht mehr ausbreiten. Berechnen Sie die Frequenz, mit der die Atome in dem Festkörper in diesem Fall schwingen.

Lösung

Fakten zur Klausuraufgabe Schallausbreitung im Festkörper

Quellen

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• Punkte: 6
• Tutorium:

Semantische Daten

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