Schwebungsphänomene im Ultraschallfeld des 1 MHz Stab-Schwingquarzes

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
• 2 Grundlagen
  • 2.1 Der Piezoeffekt
  • 2.2 Der 1 MHz Stabschwingquarz
    • 2.2.1 Mechanische Eigenschaften
    • 2.2.2 Elektrische Eigenschaften
  • 2.3 Das Ultraschallinterferometer
    • 2.3.1 Allgemeine Funktionsweise
    • 2.3.2 Aufbau des verwendeten Interferometers
    • 2.3.3 Die Oszillatorschaltung in SMT
• 3 Fragestellung
  • 3.1 Schwebungen durch lineare Überlagerung von Wellen
  • 3.2 Überlegungen anhand des Spektrums
• 4 Meßmethode
  • 4.1 Die Durchführung
  • 4.2 Auswertung der Messungen
    • 4.2.1 Einfache Bestimmung der Schallgeschwindigkeit
    • 4.2.2 Bestimmung des Winkels
• 5 Analyse der Meßkurven
  • 5.1 Schwebung durch Interferenz
  • 5.2 Strahlungsintensität
  • 5.3 Vergleich der theoretischen Betrachtungen
• 6 Zusammenfassung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Hausarbeit befasst sich mit dem Auftreten von Schwebungsphänomenen im Ultraschallfeld eines 1 MHz Stab-Schwingquarzes. Der Fokus liegt auf der Untersuchung der Ursachen dieser Schwebungen und der möglichen Erklärung durch Interferenzphänomene.

• Der Piezoeffekt als physikalisches Grundprinzip des Schwingquarzes
• Die Eigenschaften des 1 MHz Stab-Schwingquarzes, insbesondere seine mechanischen und elektrischen Eigenschaften
• Der Aufbau und die Funktionsweise des Ultraschallinterferometers
• Die Analyse von Schwebungsphänomenen in den Meßkurven des Interferometers
• Die Anwendung von Interferenztheorie zur Erklärung der Schwebungen

Zusammenfassung der Kapitel

• Kapitel 1: Einleitung: Das Kapitel stellt die Relevanz von Silizium und Schwingquarzen in der modernen Technik dar und führt in das Ultraschallinterferometer als Messinstrument ein. Es werden die verschiedenen Erweiterungen des Aufbaus sowie die Zielsetzung der Arbeit erläutert.
• Kapitel 2: Grundlagen: Dieses Kapitel beschäftigt sich mit dem Piezoeffekt als Grundvoraussetzung für die Funktion von Schwingquarzen und stellt die Struktur des SiO2-Kristalls dar. Es werden auch die Eigenschaften des 1 MHz Stab-Schwingquarzes sowie die Funktionsweise des Ultraschallinterferometers beschrieben.
• Kapitel 3: Fragestellung: In diesem Kapitel werden die Ursachen der Schwebungen im Ultraschallfeld untersucht und die Überlegungen anhand des Spektrums dargestellt.
• Kapitel 4: Meßmethode: Hier wird die Durchführung der Messungen im Ultraschallinterferometer sowie die Auswertung der Daten beschrieben, einschließlich der Bestimmung der Schallgeschwindigkeit und des Winkels.
• Kapitel 5: Analyse der Meßkurven: Das Kapitel analysiert die Schwebungsphänomene im Detail, betrachtet die Strahlungsintensität und vergleicht die Ergebnisse mit theoretischen Betrachtungen.

Schlüsselwörter

Die Arbeit beschäftigt sich mit Schwebungsphänomenen, dem Piezoeffekt, Ultraschall, Schwingquarzen, Interferometrie, Strahlungsintensität, Wellenüberlagerung und Spektralanalyse.