Begriff der Welle

Eine vom Erreger fortschreitende Anregung heißt laufende Welle (noch allgemeiner: Betrachtet wird, wie sich physikalische Zustände von einem Ort aus durch den Raum ausbreiten).

Ein einfaches Modell in der Wellenlehre ist das Massepunkt-Federmodell: Angenommen werden Massen­punkte, die über masselose, elastische Federn gekoppelt sind. (Dieses Modell ist auch die Grundlage für verschiedene Computersimulationen.) Eine harmonische Welle ist der Spezialfall eines räumlich und zeitlich periodischen, sinusförmigen Vorgangs. Im eindimensionalen Fall gilt dabei für die Auslenkungen s aus der Ruhelage:

oder: 

mit der Phasengeschwindigkeit:       

Dabei gelten folgende Zusammenhänge zwischen Kreisfrequenz w, Frequenz f und Periodendauer T:                                                           und zwischen Wellenzahl  k  und  der Wellenlänge  l:                                                         

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Die Phase gibt den momentanen Schwingungszustand eines Punktes an und wird durch den Phasenwinkel (hier Argument der Sinusfunktion) beschrieben. Die Wellenlänge ist dann der kürzeste Abstand zweier Punkte gleicher Phase.