Aufbau, Beschreibung und Experimente mit einer neuartigen Maschine zur Untersuchung eindimensionaler linearer und nichtlinearer Wellenphänomene. - [Nebst] Anl. 1: 17 Cosimex-Parameter- und -Bilddateien, 7 Messwertedateien und 1 Tabellendatei mit 3 Tabellen. - Anlage 2: 84 Videoclips von exemplarischen Experimenten

Abstract

Gliederung 1. Einführung in solitäre Wellenphänomene S. 1 2. Die Schraubenfeder—Schwerependel-Kette S. 5 2.1. Modelle und beschreibende Gleichungen S. 5 2.2. Aufbau, Parameter und Optimierung der Wellenmaschine S. 7 3. Erzeugung verschiedener Wellenformen und ihre charakteristischen Eigenschaften S. 10 3.1. Schwerelose Wellen — Beschreibung durch die klassische Wellengleichung S. 11 3.2. Wellen mit kleinen Amplituden — Beschreibung durch die Klein—Gordon Gleichung S. 14 3.3. Kink- und Anti-Kink-Solitonen — Beschreibung durch die Sinus-Gordon Gleichung S. 16 4. Demonstrationen und Experimente mit der nichtlinearen Wellenmaschine S. 21 4.1. Quasi schwerefreie klassische Wellen S. 21 4.2. Klein-Gordon-Wellen und -Schwingungen S. 23 4.3. Manuelle Erzeugung, Form und Bewegung von Kink-Solitonen S. 25 4.4. Kink- und Anti-Kink-Solitonen als Teilchen-Antiteilchen Modell S. 28 4.5. Kink-Solitonen in verschiedenen Medien und an Mediengrenzen S. 30 4.6. Kink-Solitonen in Medien mit Störstellen S. 32 4.6.1. Medien mit repulsiven Störstellen S. 32 4.6.2. Medien mit attraktiven Störstellen S. 34 5. Zusammenfassung der Schwerpunkte und Zielsetzungen S. 34 6. Medien und Verweise auf die Anlagen zu dieser Arbeit S. 38 6.1. Literatur und Computerprogramme S. 38 6.2. Anlage "Cosimex—Parameter- und -Bilddateien zur nichtlinearen Wellenmaschine" S. 39 6.3. Anlage "Videoclips zur nichtlinearen Wellenmaschine" S. 40