Es gibt verschiedene Arten von Wellen, auf die wir während unseres Physikstudiums gestoßen sind, und die häufigsten, von denen jeder zumindest gehört hat, sind Schallwellen und physikalische Wellen.
Es sind grundlegende Wellen, aber abgesehen davon, dass es um uns herum Arten von Wellen gibt, die nicht vielen bewusst sind. Transversal- und Longitudinalwellen sind verschiedene Arten von Wellen, die sich durch unterschiedliche Materie ausbreiten und unterschiedliche Eigenschaften haben.
Key Take Away
- Transversalwellen bewegen sich mit Schwingungen senkrecht zur Richtung der Energieübertragung, während Longitudinalwellen Schwingungen parallel zur Richtung der Energieübertragung aufweisen.
- Elektromagnetische Wellen sind wie Licht Transversalwellen, während Schallwellen ein Beispiel für Longitudinalwellen sind.
- Transversalwellen können sich durch feste und nicht feste Medien ausbreiten, während Longitudinalwellen zur Ausbreitung ein materielles Medium benötigen.
Quer- vs. Längswellen
Der Unterschied zwischen Transversal- und Longitudinalwellen liegt in der Art und Weise, wie sie erzeugt werden, und in der Richtung, in die sie sich ausbreiten. Täler und Wellenkämme führen zur Bildung von Transversalwellen, die sich in senkrechter Richtung ausbreiten, während Verdünnung und Kompression zur Bildung von Longitudinalwellen führen, die sich in paralleler (entgegengesetzter oder gleicher) Richtung ausbreiten. Transversalwellen können sich nur durch feste Materialien oder Objekte ausbreiten, während Longitudinalwellen sich durch alle festen, flüssigen oder gasförmigen Materialien ausbreiten können. Nicht zuletzt unterscheiden sie sich auch hinsichtlich polarisierter und dimensionaler Objekte usw.
Eine Transversalwelle ist eine der Wellenarten. Die Eigenschaft, die es von anderen unterscheidet, ist, wenn die in der Welle auftretenden Schwingungen von Störungen in der senkrechten Richtung der in der Welle fließenden Energie verlaufen, dann spricht man von einer Transversalwelle.
Licht ist zum Beispiel auch eine Transversalwelle.
Der Begriff Longitudinalwellen leitet sich von der Abkürzung eines Autors ab: L-Wellen. Sie gehören zur Kategorie der mechanischen Wellen. Die Anwendung von Longitudinalwellen besteht darin, Energie von Punkt A nach Punkt B innerhalb desselben Mediums zu übertragen.
Longitudinalwellen entstehen, wenn sich die Störteilchen um ihre mittlere Position hin und her bewegen, um die Energieübertragung im Medium zu gewährleisten.
Vergleichstabelle
| Vergleichsparameter | Transversale Welle | Längswelle |
|---|---|---|
| Anleitung | Sie bewegen sich in einer senkrechten Richtung. | Sie bewegen sich in paralleler (gleicher oder entgegengesetzter) Richtung. |
| Durchreisen | Nur Feststoffe | Sie reisen durch Feststoffe, Gase und Flüssigkeiten. |
| Polarized | Sie sind polarisiert | Sie sind nicht polarisiert. |
| Erstellt durch | Täler und Kämme | Verdünnung und Kompression |
| Anwesend am | Zweidimensionale Objekte | Sie sind auf eindimensionalen Objekten vorhanden |
Was ist Transversalwelle?
Eine Welle ist definiert als wenn sich eine Veränderung in der Umgebung, auch bekannt als Störung, durch Zeit und Raum bewegt und für diese Bewegung Energie verbraucht wird. Bei diesem Vorgang findet keine Stoffübertragung statt.
Eine Transversalwelle ist eine der Wellenarten. Die Eigenschaft, die es von anderen unterscheidet, ist, wenn die in der Welle auftretenden Schwingungen von Störungen in der senkrechten Richtung der in der Welle fließenden Energie verlaufen, dann spricht man von einer Transversalwelle.
Jede um uns herum vorhandene elektromagnetische Welle ist eine Transversalwelle.
Das häufigste Beispiel einer Transversalwelle ist Licht. Wir können auch eine lebendige visuelle Transversalwelle erzeugen, indem wir ein gespanntes Seil nehmen und dessen eines Ende wiederholt hin und her bewegen. Jedes in der Welle vorhandene Teilchen weist eine harmonische Bewegung auf.
Das bedeutet, dass sich jedes Teilchen, das in der Welle vorhanden ist, nicht bewegt; Stattdessen oszillieren sie nur um ihre mittlere Position und erzeugen die gesamte Welle. Um all dies herum bewegt sich die Welle linear.
Schallwellen sind auch Transversalwellen. Die Geschwindigkeit von Transversalwellen hängt von zwei Faktoren ab. Das erste davon ist es selbst, dh Welle, und das zweite ist von dem, was es durchläuft, was sich auf das Medium bezieht.
Was ist Longitudinalwelle?
Der Begriff Longitudinalwellen leitet sich von der Abkürzung eines Autors ab: L-Wellen. Sie gehören zur Kategorie der mechanischen Wellen. Die Anwendung von Longitudinalwellen besteht darin, Energie von Punkt A nach Punkt B innerhalb desselben Mediums zu übertragen.
Longitudinale Wellen entstehen, wenn die Störpartikel um ihre mittlere Position herum hin- und herbewegt werden, um den Zweck der Energieübertragung im Medium zu erfüllen. Sie wurden auch als Kompressionswellen identifiziert.
Der Grund für diesen Namen ist das Vorhandensein von Kompression und Verdünnung während des Auftretens der Bewegung in jedem Medium. Die Medien, die die Ausbreitung von Longitudinalwellen ermöglichen, sind Luft, Flüssigkeiten, Gase und auch Festkörper.
Sie werden üblicherweise unter Verwendung von Dichte-Abstands-Diagrammen in grafischen Darstellungen dargestellt. Das Verhältnis von Druck und Dichte ändert sich mit der Form einer Longitudinalwelle.
Die Kompressionsform besteht aus maximalem Druck und maximaler Dichte, während die Form der Verdünnung aus minimalem Druck und minimaler Dichte in der Welle besteht. Beispiele für Longitudinalwellen sind Tsunamiwellen und Vibrationen im Frühling.
Ein Beispiel für Longitudinalwellen sind auch Schallwellen, deren Ausbreitungsmedium Luft ist. Das heißt, der Schall kann sich nicht im Vakuum ausbreiten.
Hauptunterschiede zwischen Quer- und Längswellen
- Der Hauptunterschied zwischen beiden Wellentypen besteht darin, dass die Wellen, die sich entweder in entgegengesetzte Richtungen oder in die gleiche Richtung ausbreiten, als Longitudinalwellen bezeichnet werden, während die Welle, die sich in einem Winkel von 90 Grad zur Richtung ausbreitet, als Transversalwelle bezeichnet wird. Dies gilt nicht nur dafür, dass sich die Longitudinalwelle meist auch in paralleler Richtung ausbreitet, während die Richtung, in der sich die Transversalwelle bewegt, senkrecht ist.
- Im Hinblick auf die Dimensionen, auf denen sie vorhanden sind, sind Longitudinalwellen nur auf dem eindimensionalen Objekt vorhanden, während Transversalwellen auf zweidimensionalen Objekten vorhanden sind.
- Longitudinalwellen sind nicht polarisiert, können also die geometrische Orientierung der Schwingung nicht angeben, während Transversalwellen polarisiert sind, indem sie die geometrische Orientierung der Schwingung angeben.
- Beide unterscheiden sich auch hinsichtlich der Materie, durch die sie reisen können. Transversalwellen können sich nicht durch Flüssigkeiten und gasförmige Stoffe ausbreiten, sondern nur durch Feststoffe. Longitudinalwellen können sich jedoch nicht nur durch Feststoffe, sondern auch durch Gase und flüssige Objekte ausbreiten.
- Die Transversal- und Longitudinalwellen werden durch verschiedene Prozesse erzeugt. Täler und Kämme sind für die Entstehung von Transversalwellen verantwortlich, während Verdünnungen und Kompressionen für die Entstehung von Longitudinalwellen verantwortlich sind.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0021979789901896
- https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.154.124
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/002197979290263L
- https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-plasma-physics/article/threewave-interaction-between-transverse-and-longitudinal-waves/BEF7898EC1C822E2772801E29D335AAC
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096386951930129X
Letzte Aktualisierung: 08. August 2023
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Piyush Yadav hat die letzten 25 Jahre als Physiker in der örtlichen Gemeinde gearbeitet. Er ist ein Physiker, der sich leidenschaftlich dafür einsetzt, die Wissenschaft für unsere Leser zugänglicher zu machen. Er hat einen BSc in Naturwissenschaften und ein Postgraduiertendiplom in Umweltwissenschaften. Sie können mehr über ihn auf seinem lesen Bio-Seite.
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