Wellen: Eigenschaften und Ausbreitung

Wellen breiten sich im Raum aus und transportieren dabei Energie von einem Ort zum anderen. Sie haben eine Amplitude , eine Wellenlänge und eine Ausbreitungsgeschwindigkeit , die oft auch als bezeichnet wird. Es gilt:

ist die Frequenz , die Periodendauer, in der die Welle genau um eine Wellenlänge weitergewandert ist.

Es gibt longitudinale und transversale Wellen, die sich in der Ausrichtung ihrer Amplitude unterscheiden. Transversale Wellen können polarisiert werden, das heißt ihre Amplitude schwingt nur in eine Richtung.

Stehende Wellen sind Wellen, deren Amplitude nur vom Ort abhängt, d.h. die Amplitude beträgt an bestimmten Stellen immer Null. Am besten kann das an einer Saite gezeigt werden, die auf beiden Seiten fest eingespannt ist. Bei stehenden Wellen sind nur bestimmte Wellenlängen erlaubt (Eigenmoden mit Eigenfrequenzen).

Die Intensität einer Welle ist die Energie pro Zeit und Fläche , durch die sie hindurchgeht ( = Leistung):

Wenn die Intensität von einer punktförmigen Quelle ausgeht, dann nimmt die Intensität mit dem Quadrat des Abstandes ab.