1.13.2 Die periodische, fortschreitende Welle

Wird ein Ende eines gespannten Seils periodisch auf und ab bewegt, dann entsteht eine Welle aus periodisch wiederkehrenden gleichen Abschnitten der Länge λ (siehe Abb. 1). λ wird Wellenlänge genannt. Der Wellenzug regt jeden Punkt P, den er erfasst, zu Schwingungen (periodisch wechselnden Zustandsänderungen) an. P habe zu einem Zeitpunkt t seine maximale Auslenkung nach oben erreicht. Rückt die Welle danach um Δs = λ/4 nach rechts, dann nimmt P seine Mittellage ein und nach einer weiteren Wellenverschiebung um Δs = λ/4 hat P seine tiefste Lage. Ist die Welle insgesamt um λ voran gekommen, dann hat P wieder sein größte Auslenkung nach oben.

Abb. 1

Die Schwingungsfrequenz f, die Schwingungszeit T und die Amplitude A der Punkte P sind Kenngrößen der Welle. Breitet sich eine Welle um λ aus, dann verursacht sie eine volle Schwingung von P. Daher gilt für die Wellengeschwindigkeit v:

v = λ/T ( T = Schwingungszeit); 1/T = f ( Frequenz) → v = λ · f

Vorführung

Es sei hier noch angemerkt, dass man nicht nur bei der Querwelle, sondern auch bei der Längswelle die von der Welle verursachten Änderungen (Verschiebungen) durch senkrecht zur Bewegungsrichtung stehende Pfeile beschreibt.