Mechanische Wellen

Es wird grundsätzlich zwischen zwei Arten von Wellen unterschieden:

  • Wellen, die sich auch im Vakuum ausbreiten können, z.B. elektromagnetische, Materie- oder Gravitations-Wellen.
  • Wellen, die stets an ein Medium gebunden sind, mechanische Wellen, z.B. Wasserwellen, Schallwellen.

Die Voraussetzung für die Ausbreitung mechanischer Wellen ist also ein Medium mit schwingungsfähigen und gekoppelten Teilchen. Wird eines der Teilchen zum Schwingen gebracht, so breitet sich diese Störung, wegen der Kopplung der Teilchen untereinander, durch das gesamte Medium aus. Die Teilchen schwingen dabei um ihre Gleichgewichtspositionen, bewegen sich aber nicht weiter von ihrer Position! Es wird also nur Energie, nicht aber Materie transportiert!

In Abhängigkeit davon, in welche Richtung die Teilchen bezüglich der Ausbreitungsrichtung der Störung/Welle schwingen, werden Wellen weiterhin in zwei Gruppen unterteilt:

  1. Transversalwellen sind solche Wellen, die senkrecht zur Ausbreitungsrichtung schwingen. Transversalwellen sind z.B. die über eine Gitarrensaite laufende Wellen oder Wasserwellen.
  2. Longitudinalwellen sind solche Wellen, die parallel zur Ausbreitungsrichtung schwingen.

Schall ist ein Beispiel für eine Longitudinalwelle. Der Schall wird durch die periodische Änderung des Drucks erzeugt. Durch Kompression und Expansion des Mediums entsteht die Longitudinalwelle. Die Entfernung der Teilchen wird geringer (Kompression) bzw. größer (Expansion) als in ihrer Gleichgewichtslage.

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