Schall

Als Schall bezeichnet man eine Schwingung, die in einem gasförmigen, flüssigen oder festen Medium wie etwa Luft, Wasser oder Gestein stattfindet. Die Schwingung entsteht in einer Schallquelle, das heißt, dort führt etwas eine Bewegung aus, die meist periodisch ist. Man kann umgangssprachlich sagen: "Dort bewegt sich etwas hin und her."

Die Bewegung der Schallquelle überträgt sich dann auf das Medium, also zum Beispiel auf die Luft, das Wasser oder Gestein. Dabei werden die Teilchen von der Schallquelle angestoßen und beginnen daher auch zu schwingen. Ein Teilchen stößt dann an das Nächste und so breitet sich die Schwingung aus. Diese Ausbreitung der Schwingung bezeichnet man dann als Schallwelle.

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Schallausbreitung in einem gasförmigen oder flüssigen Medium
(Quelle: Joachim Herz Stiftung www.leifiphysik.de)


Besonders wichtig ist die Tatsache, dass bei einer solchen Welle die Teilchen im Prinzip an einem Ort bleiben und dort nur eine relativ kleine Hin- und Her-Bewegung ausführen. Durch Schallwellen werden also keine Luftteilchen von der Schallquelle zum Empfänger hin transportiert, sondern es breitet sich nur die Schwingung der Teilchen aus.

Die Geschwindigkeit, mit der sich die Schallwellen ausbreiten, hängt von dem jeweiligen Medium ab. In der Luft breiten sich Schallwellen etwa mit 340 m/s aus. In Wasser beträgt die Ausbreitungsgeschwindigkeit etwa 1.450 m/s und in festen Materialien sogar über 5.000 m/s.

Die Teilchen schwingen dabei meist in derselben Richtung, in der sich auch die Schwingung ausbreitet. Schallwellen sind daher Längswellen, die zum Beispiel auch dann entstehen, wenn man eine Spiralfeder anstößt.

Schallwellen, die sich kugelförmig von einem Sänger ausbreiten

Kugelförmige Schallausbreitung
Wasserwellen, die durch einen fallenden Stein verursacht wurden

Längswelle in einer Feder
(Quelle: Joachim Herz Stiftung www.leifiphysik.de)


Im Gegensatz zu Federwellen, breiten sich Schallwellen jedoch nicht nur in eine Richtung, sondern meist in alle Raumrichtungen aus. Sie sind deshalb kugelförmig und werden daher auch als Kugelwellen bezeichnet.