Wie werden Schallwellen erzeugt?

Wie werden Schallwellen erzeugt?

Schallwellen treten auf, wenn ein Objekt vibriert und diese Energie in die Luft oder ein anderes Medium überträgt. Wenn sich ein vibrierendes Objekt vorwärts bewegt, komprimiert es die Luftmoleküle davor, und wenn es sich rückwärts bewegt , es hinterlässt eine Lücke, in der sie sich ausdehnen oder verdünnen können. Die Vibration erzeugt viele dieser Kompressions- und Verdünnungspaare, die sich durch die Luft von der Quelle der Vibration entfernen.

Wenn Schallwellen bei einem Hörer ankommen, läuft der Vorgang umgekehrt ab. Die Druckluftwellen drücken gegen das Trommelfell des Hörers, während die verdünnte Luft hinter diesen Wellen es nach außen vibrieren lässt. Die Bewegung des Trommelfells wird an das Gehirn übertragen, das die Schwingungen als Schall interpretiert.

Schall breitet sich viel schneller durch Wasser aus, da es ein dichteres Medium als Luft ist. Da sich eine Druckwelle nur dann ausbreitet, wenn die Moleküle der Welle auf andere Moleküle treffen, breitet sich die Welle umso schneller aus, je mehr Moleküle es gibt. Da ein bestimmtes Wasservolumen viel mehr Moleküle enthält als das gleiche Luftvolumen, breitet sich Schall etwa viermal schneller aus. Es bewegt sich auch im Wasser viel weiter als in der Luft.

Schallwellen breiten sich am schnellsten durch dichte, feste Objekte aus. In diesem Fall bildet Schall eine Transversalwelle statt einer Kompressionswelle, da die zum Komprimieren von Feststoffen benötigte Energie viel größer ist als die einer Flüssigkeit oder eines Gases. Abhängig von ihrer Dichte können Feststoffe Schall mehr als 10-mal schneller übertragen als Luft.