Wie kann die Frequenz gleich bleiben, wenn sich die Welle verlangsamt und die Wellenlänge kürzer wird?
Frequenzen sind lediglich das Resultat von Weg / Zeit bzw. von Wellenlänge durch Zeit. Daher ist es nicht möglich die Frequenz stabil zu halten, wenn du Weg oder Zeit änderst.
"Unphysik" vom Feinsten 😂. Sollte man nicht bereits in der Schule lernen, dass sich die Frequenz von Licht und Schall nicht ändert, wenn es in ein anderes Medium übertritt? Ich meine, ich muss mein Radio ja auch nicht auf eine neue Frequenz einstellen, wenn es draußen mal kälter ist und nebelt (die Schallgeschwindigkeit und Wellenlänge kann je nach Wetterlage nämlich durchaus um bis zu 5 Prozent nach oben und unten schwanken; aber woher sollte ein "Wetterexperte" so etwas auch wissen 😉 ).
Frequenz ist auch nicht Weg oder Wellenlänge pro Zeit. Es gilt generell:
λf=
v
phase
⇒f=
v
phase
λ
.
In einem Medium ändert sich normalerweise die Phasengeschwindigkeit
v
phase
. Aus der obigen Gleichung geht zunächst noch nicht hervor, wie man diese veränderte Phasengeschwindigkeit erreichen will.
Das Problem mit der Frequenz ist, dass diese ursprünglich ja von der Quelle ausgeht. Warum sollte sich die Frequenz der Quelle ändern, wenn die Welle irgendwo in ein anderes Medium übergeht? Eine Veränderung der Frequenz im Medium selbst ist aber auch problematisch, da bei höherer Frequenz die Quelle nicht mehr mit dem Produzieren nachkommen würde und bei niedriger Frequenz sich irgendwo diese Schwingungen "stauen" müssten. Dies ist aber nicht der Fall.
Stattdessen verändert sich die Wellenlänge der Schwingungen im Medium, da diese von dessen Widerstand abhängt.
(Falls einige jetzt denken, dass Helium doch die Frequenz der Stimme ändert, dann stimmt das nicht. Helium verändert nicht die Frequenz der Stimme, sondern verstärkt nur bestimmte Obertöne, sodass die Stimme höher klingt. Die Grundfrequenz bleibt aber dieselbe.)