Die Form einer einfachen Welle ist aus [Fig. 216] ersichtlich.
Wenn sich die Welle in der Richtung von B nach A fortpflanzt, so sind die Punkte E und D momentan in Ruhe, die Punkte C, B und A haben eben ihre größte Geschwindigkeit, A und B nach aufwärts und C nach abwärts; die dazwischen liegenden Punkte haben um so geringere Geschwindigkeiten, je näher sie an E resp. D liegen, und zwar bewegen sich die Punkte zwischen B und E nach aufwärts, zwischen E und D nach abwärts und zwischen D und A nach aufwärts, und auch die zunächst vor A liegenden Teile werden, wenn sie noch ruhig sind, in die aufwärts gehende Bewegung eingezogen. Macht jedes Teilchen eine dieser Angabe entsprechende kleine Bewegung, so ist die neue Form der Welle B′E′C′D′A′. Es hat sich somit Berg und Tal in der Richtung der Fortpflanzung der Welle etwas vorwärts verschoben.
Fig. 217.
In [Fig. 217] ist angedeutet, wie sich eine in A ankommende Wellenbewegung nach rechts fortsetzt. Während in I A sich zum Gipfel des Berges erhebt, erheben sich nach und nach die vor ihm liegenden Teile bis B und bilden einen halben Berg, die erste Viertelwelle. Während in II von B aus dieselbe Bewegung sich nach C fortpflanzt, steigen nach und nach die zwischen A und B liegenden Teile bis zum Kamm des Berges, und sinken dann entsprechend herab, so daß der Kamm von A nach B fortgerückt ist. Während auf diese Weise in III der Berg AC fortrückt, sinken die Teile zwischen A und B nach abwärts, so daß die erste Talhälfte entsteht, und während in IV dieser Teil sich ebenso fortpflanzt, rückt zwischen A und B der Grund des Tales von A nach B fort, indem ein Teilchen nach dem andern zum Grund des Tales hinabrückt und dann wieder entsprechend nach aufwärts geht.
Während dieser Zeit hat einerseits der Punkt A eine vollständige Schwingung gemacht, andererseits die Welle sich gerade um ihre Länge AE fortgepflanzt: während der Schwingungsdauer eines Teilchens pflanzt sich die Welle um ihre eigene Länge fort.
167. Bedeutung der Wellen.
Wellenbewegung ist eine eigentümliche Art von Fortpflanzung der Bewegung, weil sie nicht ein Fortschreiten einer bewegten Masse, sondern eine sich durch eine Masse fortsetzende schwingende Bewegung einzelner Massenteile ist.
Die wellenförmige Bewegung ist deshalb von besonderer Wichtigkeit, weil sowohl der Schall als auch Licht und Wärme wellenförmige Bewegungen sind, und weil man nur durch das Verständnis der Wellenbewegung einen Einblick in den Verlauf und die Gesetze dieser wichtigen Naturerscheinungen bekommt.