Wellenlänge – Was ist das? Eine Definition

Die Wellenphysik untersucht die Verformungen, die sich in einem Medium ausbreiten, unabhängig davon, ob es sich um ein materielles oder nicht materielles Medium handelt. Es gibt drei Hauptkategorien von Wellen: Gravitationswellen, mechanische Wellen und elektromagnetische Wellen.

Die drei Arten von Wellen

Wellen werden in drei große Familien kategorisiert:

• Gravitationswellen, die mit dem Begriff der Relativitätstheorie und der Raumzeit zusammenhängen. Sie stehen insbesondere im Mittelpunkt der astrophysikalischen Untersuchung von Schwarzen Löchern.
• Mechanische Wellen sind Wellen, die sich in einem materiellen Medium ausbreiten, egal ob es sich dabei um eine Flüssigkeit, ein Gas oder einen Feststoff handelt. Dazu gehören zum Beispiel Wellen, die sich im Wasser bilden, seismische Wellen, die sich in der Erdkruste befinden, oder auch Schallwellen, die für das bloße Auge unsichtbar sind, sich aber durch die Luft ausbreiten.
• Zu den elektromagnetischen Wellen gehören sowohl das Licht als auch die Radiowellen. Was sie von den anderen beiden Kategorien unterscheidet, ist ihre Fähigkeit, sowohl Energie als auch Informationen zu transportieren. Aus diesem Grund stehen sie im Mittelpunkt des technologischen Fortschritts im Bereich der Telekommunikation.

Die Wellenlänge ist eine der Eigenschaften jeder Welle, unabhängig von ihrer Art. Sie wird mithilfe des griechischen Buchstabens Lambda notiert: λ. Sie steht für die räumliche Periodizität der Schwingungen, also z. B. für den Abstand zwischen zwei Schwingungsmaxima. Die Wellenlänge ist auch die Strecke, die die Welle während einer Schwingungsperiode zurücklegt. Somit ist sie umgekehrt proportional zur Frequenz und wird in Metern ausgedrückt.

Die Wellenlänge ist die Strecke, die die Welle während einer Schwingungsperiode zurücklegt. Schlurcher, Wikipedia, CC by-sa 3.0

Jeder Welle ihre Wellenlänge

Beachten Sie, dass die Wellenlänge von der Geschwindigkeit abhängt, mit der sich die Welle im Medium ausbreitet. Wenn sich also eine Welle von einem Medium in ein anderes bewegt und dabei ihre Geschwindigkeit ändert, ändert sich ihre Wellenlänge, auch wenn ihre Frequenz gleich bleibt. Das Ganze geschieht nach folgender Beziehung: λ = c.T = c/f, wobei c der Geschwindigkeit der Welle, T ihrer zeitlichen Periode und f ihrer Frequenz entspricht.

Die Namen, die den elektromagnetischen Wellen gegeben werden, helfen dabei, sie auf der Wellenlängenskala einzuordnen. Radiowellen haben eine Wellenlänge von mehr als 30 cm. Die Wellenlängen des sichtbaren Lichts liegen zwischen 400 und 700 Nanometern. Und jede Farbe des sichtbaren Lichts ist durch einen Wellenlängenbereich gekennzeichnet. So liegt Grün bei 510 Nanometern und Rot bei 650 Nanometern.

Je kürzer die Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle ist, desto größer ist die Energie, die sie transportiert. Röntgenstrahlen zum Beispiel haben eine Wellenlänge zwischen 10-11 und 10-8 Metern. Sie transportieren also mehr Energie als Mikrowellen, deren Wellenlänge zwischen 3 Millimetern und 30 Zentimetern liegt.

Urhebender Autor: Redaktion Futura