Was ist eine stehende Welle?

Eine stehende Welle ist eine Welle, die an Ort und Stelle zu vibrieren scheint, anstatt sich vorwärts zu bewegen.Es wird durch die Wechselwirkung von zwei identischen Wellen verursacht, die sich entlang desselben Mediums in entgegengesetzte Richtungen bewegen.Die resultierenden Verschiebungen sind doppelt so groß wie die durch eine einzelne Welle.Sie bewegen sich nicht mit dem Medium, aber scheinen an Sollwertspunkten entlang der Linie zu bleiben.

Eine Welle ist jede Energiestörung, die entlang eines Mediums von einem Ort zum anderen wandert.Viele Materialien können als Medien dienen.Wasser ist ein häufiges Beispiel, aber Wellen können auch durch Seil, Luft und viele andere Substanzen fliegen.Erdbeben werden durch seismische Wellen verursacht, die sich durch Schichten des Planeten bewegen.

Es ist wichtig zu beachten, dass es die Energie ist, nicht das Medium, das in einer Welle reist.Wenn zwei Menschen in einer Turnhalle stehen und ein Sprungseil zwischen ihnen gelehrt haben, kann einer der Menschen das Seil auf und ab bewegen und eine Welle durch das Sprungseil bewegt.Das Seil bewegt sich nach oben und hinunter oder von einer Seite zur anderen, aber es bewegt sich nicht über das Fitnessstudio.Was transportiert wird, ist die Energie, nicht das Medium.

Eine stehende Welle wird gebildet, wenn sich die Energie in zwei Richtungen gleichzeitig bewegt.Es ist, als würden beide Menschen, die das Seil hielten, gleichzeitig auf und ab bewegen.Energie wandert von jedem Ende zur gegenüberliegenden Seite.Wenn die Energie, die von einer Seite kommt, auf die Energie von der anderen Seite trifft, stören sie sich gegenseitig und verursachen eine stehende Welle.

Die Amplitude einer Welle ist der Abstand zwischen ihrem höchsten Punkt und dem Punkt des Gleichgewichts.Dieser höchste Punkt wird als Antinode bezeichnet.In den meisten Wellen scheint sich der Antinode entlang der Länge des Mediums zu bewegen.Bei einer stehenden Welle bleibt der Antinode an derselben Stelle, da die Interferenz zwischen Energien, die sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen, immer am selben Punkt auftritt.Dies gilt auch für die Knoten oder Punkte der geringsten Verschiebung.

Knoten erscheinen an Punkten, an denen sich die Energie von einer Seite nach oben bewegt, während sich die Energie von der anderen Seite nach unten bewegt.Die entgegengesetzten Bewegungen stornieren sich effektiv aus.Im Gegensatz dazu erscheinen die Antinoden einer stehenden Welle an Punkten, an denen sich die Energie von jeder Seite an derselben Stelle nach oben oder unten bewegt.Die Energie wird in diesem Fall verdoppelt, was die Bewegung stärker macht.Antinoden sind immer gleichmäßig auf halbem Weg zwischen Knoten.