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Lexikon der Biologie: Welle

Welle, die räumliche und zeitliche Ausbreitung eines Schwingungszustands in einem Medium. Schwingungen quer zur Ausbreitungsrichtung ergeben Querwellen oder Transversalwellen, längs dazu Längswellen oder Longitudinalwellen. Erstere sind z.B. Wasser- und Seilwellen sowie elektromagnetische Wellen (elektromagnetisches Feld, elektromagnetisches Spektrum), letztere z.B. Schallwellen. Transversalwellen einer bevorzugten Schwingungsrichtung heißen polarisiert (Polarisation). Der Abstand zweier benachbarter phasengleicher Punkte (Phase) im Raum (z.B. zweier benachbarter Wellenbäuche) heißt Wellenlänge (λ), die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde an einem Ort Frequenz (ν). Wellen können sich, ohne sich gegenseitig zu stören, überlagern; es entsteht dann Interferenz. Ein Spezialfall sind stehende Wellen, d.h. Wellen, deren Wellenbäuche bzw. Wellenknoten sich nicht bewegen. Sie entstehen z.B. durch Überlagerung zweier harmonischer ebener Wellen gleicher Frequenz und Amplitude, aber entgegengesetzter Richtung. In diesem Fall sind die Schwingungsknoten stets in Ruhe, während die Auslenkungen an den Schwingungsbäuchen einen zeitabhängigen, sinusförmigen Verlauf zeigen. Bei der Ausbreitung von Wellen tritt neben Reflexion und Brechung auch Beugung (bzw. Streuung) an Hindernissen auf. Schall (Abb.), Schwingung (Abb.).

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