Dynamisches System
Zustände, Kopplungen, Randbedingungen, Energieflüsse und Dissipation werden explizit modelliert.
Core v1 · 10 Module · 100 Kapitel
Von der Schwingung zur Strahlungsmessung.
Wave Lab verbindet Schwingungen, Wellen, Akustik, Optik, elektromagnetische Felder, Strahlung, Materiewechselwirkung und Messung in einem gemeinsamen dynamischen Systemmodell.
ψ(x,t)
=
A cos(kx − ωt + φ)
- 10
- Module
- 100
- Kapitel
- 1
- gemeinsamer Modellkern
Systemmodell
Ein gemeinsamer Kern, mehrere physikalische Domänen.
Wave Lab betrachtet nicht einzelne Phänomene isoliert. Der gemeinsame Nenner ist ein rückgekoppeltes, räumlich gekoppeltes dynamisches System.
01Schwingunglokaler Zustand
→
02Welleräumliche Kopplung
→
03ModenRandbedingungen
→
04Feldverteilte Dynamik
→
05MessungObservable
Interaktive Modelle
Regler verändern reale Modellparameter; Visualisierungen zeigen direkte kausale Folgen statt bloßer Animation.
Cross-Lab-Netz
Resonanz, Transport, Dämpfung und Messung verbinden Wave Lab mit Automotive Lab und Meteo Lab.
Core v1 · Abgeschlossen
Zehn Module, hundert Kapitel — vom Oszillator bis zur Detektion.
M01–M04 bilden den universellen Wellenkern. M05–M10 führen ihn durch Akustik, Optik, elektromagnetische Felder, Strahlung und Materiewechselwirkung bis zur Messung weiter.
M01Core
Schwingungen
Harmonischer Oszillator, Dämpfung, Anregung, Resonanz und gekoppelte Systeme.
10 Kapitel öffnen →mẍ + cẋ + kx = F(t)
M02Core
Wellengrundlagen
Wellengleichung, Phase, Wellenzahl, Gruppen- und Phasengeschwindigkeit, Dispersion.
10 Kapitel öffnen →∂²ψ/∂t² = c²∇²ψ
M03Core
Superposition & Moden
Interferenz, stehende Wellen, Eigenmoden, Schwebung und Resonatoren.
10 Kapitel öffnen →ψ = Σ ψᵢ
M04Core
Randbedingungen & Medien
Reflexion, Transmission, Impedanz, Brechung, Grenzflächen und verlustbehaftete Medien.
10 Kapitel öffnen →R + T + A = 1
M05Domäne
Akustik
Druckwellen, Schalldruck, Intensität, dB, Resonatoren, Raumakustik und Doppler.
10 Kapitel öffnen →Ī = pᵣₘₛ² / (ρc)
M06Domäne
Optik
Wellenfronten, Brechung, Interferenz, Beugung, Polarisation und geometrische Näherung.
10 Kapitel öffnen →n₁ sinθ₁ = n₂ sinθ₂
M07Feld
Elektromagnetische Felder
Elektrische und magnetische Felder, Maxwell-Gleichungen, Polarisation und Energiefluss.
10 Kapitel öffnen →c = 1 / √(μ₀ε₀)
M08Feld
EM-Ausbreitung
Ausbreitung in Materie, Verluste, Fresnel-Verhalten, Wellenleiter und Nah-/Fernfeld.
10 Kapitel öffnen →S = E × H
M09Strahlung
Strahlung & Materie
Schwarzkörper, Photonen, Emission, Absorption, Photoeffekt, Streuung und Energiebilanz.
10 Kapitel öffnen →E = hν
M10Strahlung
Ionisierende Strahlung
Zerfall, α/β/γ, Neutronen, Abschwächung, Abschirmung, Detektion und Statistik.
10 Kapitel öffnen →N(t) = N₀e⁻λᵗ
Methodik
Theorie → Modell → Simulation → Messung.
Jedes Kapitel folgt derselben Kette. Der Übergang zwischen mathematischer Abstraktion und beobachtbarer Physik bleibt explizit.
Phänomen
Beobachtbares physikalisches Verhalten und Fragestellung.
Modell
Zustände, Parameter, Annahmen und Gültigkeitsbereich.
Simulation
Interaktive Variation der Modellparameter mit synchronen Ausgaben.
Messung
Observable Größen, Sensorik und Vergleich zwischen Modell und Realität.
Nach Core v1
Der gemeinsame Kern steht. Jetzt können spezialisierte Pfade darauf aufbauen.
Core v1 ist mit 10 Modulen und 100 Kapiteln geschlossen. Erweiterungen verzweigen künftig in spezialisierte Pfade, ohne den gemeinsamen Modellkern aufzugeben.
Signal & Information
Erweiterte Akustik / NVH
HF & Antennen
Quantenwellen
Geophysikalische Wellen