Schallwellen und Schallfelder

Zusammenfassung

Schallwellen bewirken in Gasen oder Flüssigkeiten eine Teilchenbewegung; daraus ergeben sich Ortsänderungen der Teilchen und örtliche Dichteänderungen des Mediums. Die Geschwindigkeit des Teilchens wird als Schnelle ν bezeichnet, die Druckänderung an einem Meßpunkt heißt Schalldruck p (Abschn. 1.1). Mediumkennzeichnende Größen sind Ruhedichte ϱ = (ohne Beschallung) und Schallgeschwindigkeit c. Insbesondere bei Luftschall ist die Schnelle ν der Luftmoleküle wesentlich kleiner als die Ausbreitungsgeschwindigkeit c der Welle. Der Unterschied zwischen ν und c kann mit folgender Modellvorstellung veranschaulicht werden: Ein langes Rohr ist auf die ganze Länge mit Tennisbällen gefüllt, deren Elastizität die Kompressibilität der Luft nachbilden soll. Wird an einem Ende ein zusätzlicher Ball in das Rohr geschoben, fällt mit kurzer Zeitverzögerung aus dem weit entfernten anderen Rohrende ein Ball heraus. Die Wirkung auf den weit entfernten Ball (entsprechend c) überträgt sich wesentlich schneller, als der Schubgeschwindigkeit (= Schnelle ν) entspricht.