Ausgangswelle

Ausgangswelle bezeichnet in der Physik und Technik die Welle, die von einem System, einer Quelle oder einer Grenzfläche in das umliegende Medium abgestrahlt wird. Sie steht im Gegensatz zur Eingangs- oder Anstosswelle, die das System von einer Quelle her erreicht, und zur eventuell in der Grenzstelle entstandenen reflektierten Welle. Die Ausgangswelle ist ein wichtiger Bestandteil der Übertragungseigenschaften des Systems und wird durch dessen Impedanz, Geometrie, Materialeigenschaften und Grenzbedingungen bestimmt.

In der Akustik, Elektrotechnik, Optik und Quantenmechanik trifft man auf das Konzept der Ausgangswelle als der Welle, die das System nach außen trägt. In der Praxis wird sie oft durch Übertragungsfunktionen oder S-Parameter beschrieben und gibt Aufschluss darüber, wie viel Energie das System in das umgebende Medium abgibt, in welcher Richtung sie sich ausbreitet und welche Phasenlage vorliegt.

Mathematisch wird die Ausgangswelle als Teil der Lösung eines Ausbreitungsproblems betrachtet, die die Grenzbedingungen am System Ausgang erfüllt. In der Frequenzraum- oder Zeitdomänen wird häufig die Sommerfeld-Radiationsbedingung verwendet, die sicherstellt, dass nur nach außen gerichtete Wellen vorhanden sind. In drei Dimensionen verhält sich eine ausgedehnte Ausgangswelle für große Entfernungen wie eine Kugelwelle, typischerweise proportional zu exp(i k r)/r.

Beispiele sind die austretende Welle eines Lautsprechers in einem Raum, das aus einem Antennensystem austretende Funksignal oder das Transmissionssignal durch einen Wellenleiter (S21).

Siehe auch: Eingangs-/Ausgangswelle, Übertragungsfunktion, Sommerfeld-Radiationsbedingung, S-Parameter, Impedanz.