Wie nähert man sich man ein solches Thema? Aus meiner Sicht mit den Grundbegriffen, um die es sich dreht.
A. Begriffe
- Schwingung
Die Schwingung ist ein periodischer, in regelmäßig Zeitabschnitten sich wiederholender Vorgang. [mehr]
Die Schwingung beschreibende Größen sind die Auslenkung, Amplitude A, Schwingungsdauer T und die Frequenz f.
Eine wichtige Formel, die man sich merken sollte, ist f=1/T. Die Frequenz hat die Maßeinheit Herz.
Wichtig ist noch zu wissen, dass man von einer gedämpften und ungedämpften Schwingung spricht. Die ungedämpfte, sich nicht verändernde Schwingung gibt es nur theoretisch.
- Wellen
„Eine Welle ist in der Physik ein räumlich und zeitlich veränderliches Feld, das Energie, jedoch keine Materie, durch den Raum transportiert“.
Genau ☺
Betrachten wir jetzt nur die mechanischen Wellen, dann kann man sagen, dass diese sich nur in Materie ausbreiten. Erfolgt der Energietransport über eine elastische Kopplung schwingender Masseteilchen (wie bei den Schallwellen), so handelt es sich um eine elastische Welle.
Elektromagnetische Wellen, wie Licht-, Röntgen- oder Radiowellen, können sich auch im Vakuum ausbreiten.
Bei den elastischen Wellen ist das Kopplungsverhalten zu beachten. Es ist ein großer Unterschied, ob keine, eine starre oder eine elastische Kopplung vorliegt. Bei fehlender oder auch bei einer völlig starren Kopplung kommt es zu keiner Wellenausbreitung. Nur bei einer elastischen Kopplung hat man die gewähr, dass Energie zeitlich verzögert ausgebreitet wird.
Beschreibende Größen von Wellen
Wellenlänge λ=c/f in [mm]
Ausbreitungsgeschwindigkeit c
in der Ultraschallprüftechnik wird c in [m/s] angegeben.
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