Die Polarisation

Eine Eigenschaft aller Wellen ist die Polarisation. Sie gibt an, in welche Richtung die mit der Welle verbundene Schwingung geschieht. Man unterscheidet hier zwischen transversalen und longitudinalen Wellen.

 

Transversalwellen

Wellen heißen transversal, wenn sie quer zur Richtung ihrer Ausbreitung schwingen. Ein Seil, das von links nach rechts gespannt ist und nach oben und unten geschwungen wird trägt also eine Transveralwelle.

Das wohl wichtigste Beispiel für Transversalwellen ist das Licht. Da keine Information schneller als Lichtgeschwindigkeit übertragen werden kann, kann eine Lichtwelle nicht nach vorne und hinten schwingen. Es sind nur transversale Schwingungen zur Seite möglich.

 

 

Polarisationsrichtungen

Transversalschwingungen können in verschiedene räumliche Richtungen geschiehen. Da wir in einer dreidimensionalen Welt leben und die Fortpflanzung der Welle in eine Richtung geschieht, bleiben noch zwei Dimensionen zur Beschreibung der Welle übrig. Das heißt man braucht zwei Zahlen zur mathematisch vollständigen Beschreibung einer Transversalwelle. Guckt man an einem gespannten Seil entlang, so kann man die Transversalwelle vollständig beschreiben, indem man die Welle in eine Auf-und-ab-Bewegung und in eine Links-rechts-Bewegung unterteilt. Man kann aber auch eine Aufteilung in eine linksdrehende und eine rechtsdrehende Welle vornehmen. Im ersten Fall spricht man von linearer Polarisation, im zweiten Fall von zirkularer Polarisation. Jede beliebige Welle kann in zwei Komponenten linearer oder zirkularer Polarisation aufgeteilt werden. Oft erzeugt man aber auch absichtlich eine reine lineare Polarisation oder eine reine zirkulare Polarisation.

 

Longitudinalwellen

Logitudinalwellen sind Wellen, die in Richtung ihrer Ausbreitung schwingen. Wichtige vertreter von Longitudinalwellen sind Stoßwellen inFestatoffen und Schallwellen.