Wellengleichung und Messung von Wellen

Alle Wellen gehorchen der Wellengleichung: Wellengeschwindigkeit = Frequenz × Wellenlänge, v = f λ. Die Geschwindigkeit wird in m/s angegeben, die Frequenz in Hertz und die Wellenlänge in Metern. Die Periodendauer ist die Zeit für eine vollständige Welle: T = 1 ÷ f. Wenn eine Welle von einem Medium in ein anderes übergeht, bleibt ihre Frequenz gleich, aber ihre Geschwindigkeit und ihre Wellenlänge ändern sich.

Die Schallgeschwindigkeit in Luft lässt sich messen, indem man ein Echo stoppt oder indem zwei Personen mit einem Klatschen und einer Stoppuhr über eine große Entfernung arbeiten. Wellen auf Wasser lassen sich mit einer Wellenwanne messen: Ein Stroboskoplicht lässt das Muster stillstehen, ein Lineal misst die Wellenlänge, und die Frequenz wird vom schwingenden Stab festgelegt. Bei Transversalwellen schwingen die Teilchen senkrecht zur Richtung der Energieübertragung; bei Longitudinalwellen schwingen sie parallel dazu.