Wellenarten
Bei Longitudinalwellen stimmen Ausbreitungs- und Schwingungsrichtung überein. Von Transversalwellen spricht man, wenn die Auslenkungen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung erfolgen. Liegen dabei Elongation und Ausbreitungsrichtung stets in der gleichen Ebene, ist die Welle linear polarisiert. Wenn der Auslenkungsvektor (an einem Ort) mit konstanter Frequenz um die Ausbreitungsrichtung rotiert, heißt die Welle zirkular polarisiert.
Beispiele: Schallwellen sind Longitudinalwellen. Im Festkörper treten Longitudinal- und Transversalwellen auf. Elektromagnetische Wellen sind Transversalwellen.
Stehende Wellen
Menü: Stehende Wellen
(Eindimensionale) stehende Wellen können verstanden werden als Überlagerung von (zwei) Wellen gleicher Amplitude und Frequenz, aber entgegengesetzter Laufrichtung. Charakteristisch sind ortsfeste Knoten / Bäuche, jeweils im Abstand einer halben Wellenlänge. In der mathematischen Beschreibung sind Orts- und Zeitabhängigkeit separierbar (hier für eindimensionale stehende Wellen).
Stehende Wellen sind nur bei bestimmten Frequenzen, den Eigenfrequenzen eines Systems möglich. Sie sind durch die Randbedingungen des Mediums bzw. der räumlichen Struktur festgelegt. Eigenschwingungen / Eingenfrequenzen spielen in der Akustik, aber auch in der Modernen Physik (insbesondere Quantenmechanik, Festkörperphysik) eine wichtige Rolle.
Wellen auf Flüssigkeitsoberflächen
Menü: Wasserwellen
Wasserwellen sind nicht durch ein einfaches Massen-Federmodell zu beschreiben. Oberflächenwellen sind durch Dichte r, Oberflächenspannung s und die Tiefe h der Flüssigkeit beeinflußt.
Schwerewellen, d.h. Wellen bei denen der Einfluß der Oberflächenspannung vernachlässigbar ist, zeigen auf untiefen Flüssigkeiten (l << h) zeigen keine Dispersion, auf tiefen Flüssigkeiten (l >> h) normale Dispersion. Oberflächenwellen sehr kleiner Wellenlängen sind entscheidend durch die Oberflächenspannung der Flüssigkeit geprägt. Sie zeigen anormale Dispersion.