In diesem Artikel werden die verschiedenen Arten von Wellen in der Physik erläutert. So erfahren Sie, welche Arten von Wellen es gibt, wie sie klassifiziert werden und Beispiele für jede Wellenart.
Bevor wir die verschiedenen Arten von Wellen sehen, müssen wir uns logischerweise sehr darüber im Klaren sein, was eine Welle ist. Aus diesem Grund empfehlen wir Ihnen, den folgenden Artikel zu lesen, bevor Sie mit der Erklärung fortfahren:
Welche Arten von Wellen gibt es?
Die Arten von Wellen sind:
- Longitudinalwellen.
- Transversalwellen.
- Eindimensionale Wellen.
- Zweidimensionale Wellen.
- Tritudinale Wellen.
- mechanische Wellen.
- Elektromagnetische Wellen.
- Periodische Wellen.
- Nichtperiodische Wellen.
Unten sehen Sie die Klassifizierung der verschiedenen Wellentypen nach den verwendeten Kriterien. Darüber hinaus können Sie alle Wellentypen ausführlich erklärt sowie Beispiele für jeden Wellentyp sehen.
Arten von Wellen entsprechend der Richtung ihrer Teilchen
Die Bewegung der Teilchen kann in die gleiche Richtung erfolgen, in die sich die Welle ausbreitet, oder umgekehrt senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Man unterscheidet daher zwischen Longitudinalwellen und Transversalwellen.
- Longitudinalwellen : Wellenschwingungen treten in der gleichen Richtung der Wellenausbreitung auf.
- Transversalwellen : Wellenschwingungen verlaufen senkrecht zur Wellenausbreitungsrichtung.
Longitudinalwellen
Eine Longitudinalwelle ist eine Wellenart, bei der die oszillierende Bewegung von Teilchen im Medium in der gleichen Richtung der Wellenausbreitung erfolgt. Mit anderen Worten: Bei einer Longitudinalwelle bewegen sich die Teilchen im Medium in Längsrichtung.
Schallwellen sind beispielsweise Longitudinalwellen, da bei dieser Art von Wellen die Bewegung des Mediums parallel zur Ausbreitung der Welle verläuft.
Transversalwellen
Eine Transversalwelle ist eine Welle, deren Schwingungen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle verlaufen. Das heißt, die Punkte einer Transversalwelle bewegen sich quer zur Ausbreitungsrichtung der Welle.
Beispielsweise ist eine an einem Ende befestigte Saite, die schwingt, eine Transversalwelle. Wenn wir das Ende eines Seils fixieren und dessen anderes Ende vertikal bewegen, entstehen Schwingungen senkrecht zur Laufrichtung der Welle am Seil, es handelt sich also um eine Transversalwelle.
Wellenarten nach Ausbreitungsdimensionen
Eine Welle kann eine einzige Ausbreitungsrichtung haben (eindimensionale Welle), sich entlang einer Ebene ausbreiten (zweidimensionale Welle) oder sich im Raum ausbreiten (dreidimensionale Welle).
- Eindimensionale Wellen : Die Welle breitet sich nur in eine Richtung aus.
- Zweidimensionale Wellen : Die Welle breitet sich in zwei Dimensionen aus.
- Dreidimensionale Wellen : Die Welle breitet sich in drei Dimensionen aus, also im gesamten Raum.
eindimensionale Wellen
Eine eindimensionale Welle ist eine Welle, die sich nur in einer Dimension ausbreitet, d. h. eindimensionale Wellen breiten sich nur in eine Richtung aus.
Beispielsweise ist die Welle, die durch Schütteln eines Endes einer Saite erzeugt wird, während das andere Ende stationär ist, eine eindimensionale Welle. Ebenso ist die durch die Schwingung einer Feder erzeugte Welle eine eindimensionale Welle.
zweidimensionale Wellen
Eine zweidimensionale Welle , auch Oberflächenwelle genannt, ist eine Welle, die sich in zwei Dimensionen ausbreitet. Mit anderen Worten: Zweidimensionale Wellen breiten sich über eine Oberfläche aus.
Beispielsweise ist die Welle, die entsteht, wenn man einen Stein in ein Wasserbecken wirft, eine zweidimensionale Welle. Die Welle, die sich auf der Wasseroberfläche ausbreitet, breitet sich in zwei Dimensionen aus, es handelt sich also um eine zweidimensionale Welle.
dreidimensionale Wellen
Eine dreidimensionale Welle , auch Kugelwelle genannt, ist eine Welle, die sich dreidimensional ausbreitet, das heißt, dreidimensionale Wellen breiten sich in alle Richtungen im Raum aus.
Beispielsweise ist eine Schallwelle eine dreidimensionale Welle, weil sie sich in allen drei Raumdimensionen ausbreitet.
Arten von Wellen entsprechend dem Medium, in dem sie sich ausbreiten
Im Allgemeinen benötigt eine Welle ein Medium, um sich ausbreiten zu können; Diese Wellenart nennt man mechanische Wellen. Allerdings können von einem elektromagnetischen Feld erzeugte Wellen auch ein Vakuum passieren.
- Mechanische Wellen : Die Welle benötigt ein materielles Medium, um sich auszubreiten.
- Elektromagnetische Wellen : Wellen können sich im Vakuum ausbreiten.
mechanische Wellen
Eine mechanische Welle ist eine Art Welle, die sich durch ein materielles Medium ausbreitet, d. h. mechanische Wellen sind Wellen, die sich durch ein materielles Medium ausbreiten. Somit verursachen mechanische Wellen eine vorübergehende Störung des Mediums, in dem sie sich ausbreiten, ohne dass es transportiert wird.
Eine Schallwelle ist beispielsweise eine mechanische Welle. Schallwellen breiten sich durch Luft aus. Da sie also durch ein materielles Medium schwingen, handelt es sich um eine mechanische Welle.
Elektromagnetische Wellen
Eine elektromagnetische Welle ist eine Welle, die durch ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird, d. h. elektromagnetische Wellen werden durch die Schwingungen eines elektrischen Feldes und eines magnetischen Feldes erzeugt.
Die von einem elektromagnetischen Feld erzeugten elektromagnetischen Wellen sind elektromagnetische Strahlung.
Kurz gesagt: Wenn ein oszillierendes elektrisches Feld mit einem oszillierenden Magnetfeld kombiniert wird, entsteht ein elektromagnetisches Feld und es werden elektromagnetische Wellen ausgesendet.
Arten von Wellen nach ihrer Periodizität
In der Physik sind die meisten untersuchten Wellen periodisch, sodass sich ihr Diagramm zyklisch wiederholt. Eine Welle kann jedoch auch nicht periodisch sein und oszillieren, ohne einem Muster zu folgen.
- Periodische Wellen : Der Wellengraph wiederholt sich zyklisch.
- Nichtperiodische Wellen – Das Wellendiagramm wiederholt sich nicht, aber die Welle kann frei schwingen.
periodische Wellen
In der Physik ist eine periodische Welle eine Welle, deren Diagramm sich periodisch wiederholt, sodass sich die Schwingungen einer periodischen Welle in jedem festen Zeitintervall wiederholen. Somit ist die Ausdehnung einer periodischen Welle im gleichen Zeitraum gleich.
Die Zeit, die zur Wiederholung der periodischen Welle benötigt wird, wird Periode genannt. Die Bewegung einer periodischen Welle befindet sich also nach einer Periode wieder in der gleichen Situation.
Nichtperiodische Wellen
Eine nichtperiodische Welle ist eine Welle, die im Laufe der Zeit keine Periodizität aufweist, d. h. der Graph einer nichtperiodischen Welle wiederholt sich im Laufe der Zeit nicht.
Daher haben nichtperiodische Wellen keine Zyklen, sondern schwingen frei. Im Gegensatz zu periodischen Wellen, deren Verlauf sich periodisch wiederholt, folgen periodische Wellen keinem Muster.
