Wellen und Optik

Schwingung und Welle

Alles fängt mit einer Schwingung an: einer Bewegung, die sich regelmäßig wiederholt, etwa ein Pendel, eine Stimmgabel, eine Lautsprechermembran. Eine Welle entsteht, wenn sich diese Schwingung im Raum ausbreitet.

Vier Größen beschreiben jede Welle, und sie hängen alle zusammen:

• Amplitude: die maximale Auslenkung. Beim Schall ist das die Lautstärke, beim Licht die Helligkeit.
• Wellenlänge λ: der Abstand zwischen zwei gleichen Punkten, etwa von Berg zu Berg. Einheit: Meter.
• Periodendauer T: die Zeit für eine volle Schwingung.
• Frequenz f: die Zahl der Schwingungen pro Sekunde, f = \tfrac{1}{T}, Einheit Hertz. Beim Schall ist das die Tonhöhe, beim Licht die Farbe.

c = \lambda \cdot f

Zwei Wellentypen musst du unterscheiden. Bei einer Transversalwelle schwingen die Teilchen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, so wie bei einer Welle im Seil oder bei Licht, bei einer Longitudinalwelle schwingen sie in Ausbreitungsrichtung, es entstehen also Verdichtungen und Verdünnungen, so wie beim Schall.