Eine Longitudinalwelle, auch Längswelle genannt, ist eine physikalische Welle, bei der die Bewegungsrichtung der schwingenden Teilchen (Luftmoleküle, etc.), bzw. die Feldlinien der beteiligten Felder in Ausbreitungsrichtung verlaufen. Das Gegenteil ist bei einer Transversalwelle, auch Querwelle genannt, der Fall.
Longitudinalwellen sind sehr oft Druckwellen. Das bedeutet das sich ein Überdruck (bzw. Unterdruck oder Zug) in einem Medium in der Ausbreitungsrichtung fortpflanzt (verschiebt/verbreitet). Die einzelnen Teilchen (Atome / Moleküle) in dem Ausbreitungsmedium schwingen hierbei in der Ausbreitungsrichtung um den Betrag der Amplitude hin und her. Nach dem Durchlauf der Schwingung bewegen die Teilchen sich wieder an ihre Ruhestellung zurück. Durch die Ausbreitung der Schwingung geht keine Energie verloren (abgesehen von Reibungsverlusten zwischen den Teilchen).
- In einem linearen Medium (z. B. einer Feder) ist der Betrag der Amplitude an allen Stellen des Mediums gleich.
- In einem Raum-Medium (z. B. Raum mit Luft) nimmt der Betrag der Amplitude im Quadrat zum Abstand des "Senders" ab.
In Plasmen und in anderen elektrischen Leitern gibt es elekromagnetische Longitudinalwellen neben den elektromagnetischen Transversalwellen.
Beispiele
- Longitudinalwelle: Schall in Luft
- Transversalwelle: Schall im Festkörper, elektromagnetische Welle