Ebene Welle

Eine ebene Welle ist eine Welle im dreidimensionalen Raum, deren Wellenfronten (d. h. Flächen gleichen Phasenwinkels) parallele Ebenen bilden. Die Ausbreitungsrichtung der Welle steht senkrecht dazu, ist also räumlich konstant.

Der Begriff wird fast ausschließlich für Wellen verwendet, die auch homogen und harmonisch sind, d. h. die mit zeitlich konstanter Frequenz einen sinusförmigen Verlauf zeigen, dessen Amplitude im ganzen Raum konstant ist. Solche Wellen gehören zu den einfachsten Lösungen der Wellengleichung, die in der klassischen Mechanik für elastische Verformungen sowie Druck- und Dichteschwankungen, in der Elektrodynamik für elektromagnetische Felder und in der Quantenmechanik für manche Materiewellen eine wichtige Rolle spielt.

Andere Lösungen der Wellengleichung sind die Kugelwelle (konzentrisch um einen Punkt) und die Zylinderwelle (konzentrisch um eine Gerade). Diese lassen sich in weiter Entfernung vom Zentrum in kleinen Bereichen gut durch eine ebene Welle annähern.

Das zweidimensionale Analogon zur ebenen Welle ist eine Welle, deren Wellenfronten gerade Linien sind, die sich auf einer ebenen Fläche bewegen. Ein anschauliches, aber nur näherungsweise^{[Anm. 1]} zutreffendes Beispiel sind die auf den Strand zulaufenden Ozeanwellen.
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