Was ist eine Fourienanalyse in der Physik?

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3 Antworten

In der Physik hat man oft chaotisch erscheinende Kurven, z.B. aus Messaufschrieben (z.B. Oszilloskop, EEG). Um mit diesen Kurven Mathematik betreiben zu können, müssen sie in eine Funktion überführt werden. 

Dazu dient die Fourier-Analyse. Der Grundgedanke ist der, dass man jede beliebige periodische Kurve (Schwingung) als eine Überlagerung von unendlich vielen Sinuskurven mit unterschiedlicher Frequenz und Amplitude betrachten kann.

Die Fourier-Analyse dient nun dazu, Frequenz und Amplitude der passenden Sinusschwingungen zu ermitteln, die überlagert die vorgegebene Kurve ergeben. Je länger man rechnet, umso genauer wird die Annäherung an die tatsächliche Kurve, die theoretisch bei unendlich vielen Analyseschritten fehlerfrei erreicht wird.

Da man aber in der Regel nicht genügend Zeit hat, um unendlich viele Rechenschritte auszuführen, gehört zur Fourieranalyse grundsätzlich auch eine Fehlerabschätzung. Je nachdem, welchen Fehler man tolerieren will, kann man dann die Analyse nach einer endlichen Anzahl von Schritten beenden.

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lalalala1999 24.02.2016, 15:46

"Da man aber in der Regel nicht genügend Zeit hat, um unendlich viele Rechenschritte auszuführen" hahaha made my day

und sehr gut erklärt, vielen dank:)

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lalalala1999 25.02.2016, 18:27
@Hamburger02

Das merk ich an meinen Physiklehren, der eine tut immer auf streng und rennt mit seinem Stock durch die gegend und haut überall drauf und der andere ist immer so gelangweilt:" ja so in etwa macht ihr das denn...ja...oder auch nicht...mir egal". Und dann wenn sie sich im unterricht sehen dissen sie sich immer:D

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Man geht davon aus, dass jedes periodische Signal in eine Reihe von Sinus- und Cosinusschwingungen unterschiedlicher Frequenz und Amplitude zerlegt werden kann.

Bei der Fourier-Analyse sucht man sich genau diese Frequenzen und Amplituden. Wiki hilft genauer.

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Das ist Hochschulstoff. Schau bei google: Fourier-Analyse

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