wellen_begrifflichkeiten
Abb.1: Verdeutlichung wichtiger Eigenschaften von Schwingungen.
a) Amplitude, Phase und Wellenlänge. b) Periode. © eMik.

Wellen und ihre Eigenschaften - Teil 1

Bevor ich ihre wichtigsten Eigenschaften beschreibe möchte ich zunächst definieren, was eine Welle überhaupt ist:

Eine Welle ist ein physikalischer Vorgang, der die periodische Änderung einer physikalischen Größe im Raum-Zeit-Kontinuum beschreibt und bei dem Energie oder Materie übertragen wird.

Die bezeichnete periodische Änderung wird Schwingung genannt. Da Wellen räumlich ausgedehnte Schwingungen sind, kann der Zustand einer Welle nicht nur für einen bestimmten Zeitpunkt, sondern auch für einen bestimmten Ort festgelegt werden. Die wichtigsten Eigenschaften von Schwingungen sind Amplitude, Frequenz, Wellenlänge und Phasengeschwindigkeit.

Als Amplitude, A, wird die maximale Auslenkung einer Welle aus der Mittellage bezeichnet (Abb. 1a).

Die Frequenz (lat. frequentia = Häufigkeit), f, bezeichnet die Anzahl gleicher Ereignisse innerhalb eines bestimmten Zeitraums. Sie wird in Hertz [Hz] angegeben; 1 Hz entspricht einer Schwingung in einer Sekunde [1 Hz = s-1].

Die Wellenlänge, λ, ist der kleinste Abstand zweier Punkte gleicher Phase einer Welle (Abb. 1a). Sie ergibt sich aus der Ausbreitungsgeschwindigkeit bzw. Phasengeschwindigkeit der Welle und  der  Frequenz mit λ=vpf-1.

Die Phasengeschwindigkeit gibt die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Phase einer Welle an (Abb. 1b). Sie errechnet sich aus der Wellenlänge, λ, und der Schwingungsdauer (=Periode), T, mit vp=λT-1.

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