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Wellenarten nach Schwingungsrichtung
Longitudinalwellen Schwingung parallel zur Ausbreitungsrichtung. Reine Longitudinalwellen beschreiben Luft- und Flüssigkeitsschall. → typisch für Luftschall Bei Longitudinalwellen erfolgt die Schwingung des Mediums parallel zur Ausbreitungsrichtung der Welle. Im Fall von Schall in Luft entstehen dabei abwechselnd Verdichtungen und Verdünnungen des Mediums, die sich räumlich fortpflanzen. Luftschall ist daher ausschließlich longitudinaler Natur. Longitudinalwellen sind die grundlegende Ausbreitungsform für hörbaren Schall, Infraschall und Ultraschall in Gasen und Flüssigkeiten.
Transversalwellen Schwingung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Reine Transversalwellen treten bei Schall nur in Festkörpern auf. → typisch für Saiten, Membranen, Platten Bei Transversalwellen schwingt das Medium senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle. Diese Wellenform tritt bei Schall nicht in Gasen oder Flüssigkeiten auf, sondern vor allem in Festkörpern, etwa bei schwingenden Saiten, Membranen oder Platten. Transversalwellen sind für viele akustische Phänomene indirekt relevant, etwa bei der Körperschallausbreitung, der Schwingungsübertragung in Bauteilen oder bei der Anregung von Lautsprechermembranen.
Hinweis zu Wasseroberflächenwellen: Wellen an der Wasseroberfläche werden häufig als Transversalwellen bezeichnet, stellen physikalisch jedoch eine Oberflächenwellenform dar. Die Teilchenbewegung besitzt dabei sowohl eine transversale (vertikale) als auch eine longitudinale (horizontale) Komponente und verläuft näherungsweise auf kreisförmigen oder elliptischen Bahnen. Es handelt sich daher nicht um reine Transversalwellen, sondern um eine kombinierte Wellenform der allgemeinen Wellenphysik. Es wird also Energie transportiert, nicht das Wasser selbst. Deshalb:
Es ist nicht korrekt, Wasseroberflächenwellen als reine Transversalwellen zu bezeichnen.
Sie bilden eine eigene Klasse: Oberflächenwellen, siehe Wellenarten nach räumlicher Bindung.
Wellenarten nach Medium
Luftschall Schallausbreitung in Gasen
Flüssigkeitsschall z. B. Unterwasserschall
Körperschall Schallausbreitung in Festkörpern (relevant für Bau- und Elektroakustik)
Diese Unterscheidung ist besonders wichtig für Schallübertragung, Dämmung und Messtechnik.
Wellenarten nach Ausbreitungsform
Ebene Wellen Ausbreitung mit parallelen Wellenfronten → theoretischer Idealfall, Fernfeld
Kugelwellen Ausbreitung von einer Punktquelle → typische Schallquelle im Raum
Zylindrische Wellen Näherung z. B. bei langen Linienquellen
Wellenarten nach räumlicher Bindung
Freie Wellen breiten sich ungehindert im Raum aus
Geführte Wellen z. B. in Rohren, Kanälen oder Hohlräumen
Oberflächenwellen Ausbreitung entlang von Grenzflächen (z. B. an Wänden, Platten, dem Erdboden)
Wellenarten nach zeitlichem Verhalten
Harmonische Wellen sinusförmig, eine einzelne Frequenz
Periodische Wellen regelmäßig, aber nicht sinusförmig
Aperiodische Wellen z. B. Impulse, Geräusche
Diese Einteilung ist wichtig für Signalverarbeitung und Messsignale.
Wellenarten nach räumlichem Verhalten im Raum
Laufende Wellen Energie breitet sich fort
Stehende Wellen ortsfeste Knoten und Bäuche → Raummoden
