Eigenschaften von Wellen

Eigenschaften von Wellen

Es gibt viele Eigenschaften, mit denen Wissenschaftler Wellen beschreiben. Sie umfassen Amplitude, Frequenz, Periode, Wellenlänge, Geschwindigkeit und Phase. Jede dieser Eigenschaften wird nachstehend ausführlicher beschrieben.

Eine Welle grafisch darstellen

Wenn Sie eine Welle zeichnen oder eine Welle in einem Diagramm betrachten, zeichnen wir die Welle als Momentaufnahme. Die vertikale Achse ist die Amplitude der Welle, während die horizontale Achse entweder Entfernung oder Zeit sein kann.



In diesem Bild sehen Sie, dass der höchste Punkt im Diagramm der Welle als Kamm und der niedrigste Punkt als Trog bezeichnet wird. Die Linie durch die Mitte der Welle ist die Ruheposition des Mediums, wenn keine Welle durchgelassen wurde.

Wir können eine Reihe von Welleneigenschaften aus dem Diagramm bestimmen.

Amplitude

Die Amplitude einer Welle ist ein Maß für die Verschiebung der Welle aus ihrer Ruheposition. Die Amplitude ist in der folgenden Grafik dargestellt.



Die Amplitude wird im Allgemeinen berechnet, indem ein Diagramm einer Welle betrachtet und die Höhe der Welle aus der Ruheposition gemessen wird.

Die Amplitude ist ein Maß für die Stärke oder Intensität der Welle. Wenn Sie beispielsweise eine Schallwelle betrachten, misst die Amplitude die Lautstärke des Schalls. Die Energie der Welle ändert sich auch direkt proportional zur Amplitude der Welle.

Wellenlänge

Die Wellenlänge einer Welle ist der Abstand zwischen zwei entsprechenden Punkten bei aufeinanderfolgenden Zyklen einer Welle. Dies kann zwischen zwei Wellenbergen oder zwei Wellenrinnen gemessen werden. Die Wellenlänge wird in der Physik üblicherweise durch den griechischen Buchstaben Lambda (λ) dargestellt.

Häufigkeit und Zeitraum

Die Frequenz einer Welle ist die Häufigkeit, mit der die Welle pro Sekunde wechselt. Die Frequenz wird in Hertz oder Zyklen pro Sekunde gemessen. Die Frequenz wird oft durch den Kleinbuchstaben 'f' dargestellt.

Die Periode der Welle ist die Zeit zwischen Wellenbergen. Die Periode wird in Zeiteinheiten wie Sekunden gemessen. Die Periode wird normalerweise durch den Großbuchstaben 'T' dargestellt.

Die Periode und Häufigkeit sind eng miteinander verbunden. Die Periode ist über die Frequenz gleich 1 und die Frequenz ist über die Periode gleich eins. Sie sind wechselseitig zueinander, wie in den folgenden Formeln gezeigt.

Periode = 1 / Frequenz
oder
T = 1 / f

Frequenz = 1 / Periode
oder
f = 1 / T.

Geschwindigkeit oder Geschwindigkeit einer Welle

Eine weitere wichtige Eigenschaft einer Welle ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit. So schnell bewegt sich die Störung der Welle. Die Geschwindigkeit mechanischer Wellen hängt von dem Medium ab, durch das sich die Welle bewegt. Beispielsweise bewegt sich der Schall im Wasser mit einer anderen Geschwindigkeit als in der Luft.

Die Geschwindigkeit einer Welle wird normalerweise durch den Buchstaben 'v' dargestellt. Die Geschwindigkeit kann berechnet werden, indem die Frequenz mit der Wellenlänge multipliziert wird.

Geschwindigkeit = Frequenz * Wellenlänge
oder
v = f * λ