Wellenabschnitten

Wellenabschnitt bezeichnet in der Wellenlehre einen Abschnitt des Wellenprofils, der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Merkmalen des Profils liegt – typischerweise zwischen zwei Spitzen oder zwei Tälern. In der räumlichen Darstellung eines fortschreitenden Wellentrains entspricht ein Wellenabschnitt in der Regel einer Distanz von ungefähr einer Wellenlänge λ. In der zeitlichen Perspektive an einem festen Ort kann derselbe Begriff den Zeitraum einer Periode T bezeichnen.

Eigenschaften: Die Form eines Wellenabschnitts bleibt bei nicht-dispersiven Medien weitgehend unverändert, er verschiebt sich allerdings mit der Ausbreitung. In dispersiven Medien unterscheiden sich die einzelnen Frequenzanteile, wodurch sich die Form der Abschnitte mit der Distanz oder der Zeit ändern kann. Dies führt zu Effekten wie Gruppenbildung oder Phasenverzerrung.

Anwendungsgebiete: Der Begriff wird in der Ozeanographie, Optik, Akustik und Signalverarbeitung verwendet. In der Ozeanographie dient der Begriff dazu, die einzelnen Wellenportionen innerhalb eines Wellentrains zu beschreiben und deren Gruppengeschwindigkeit zu analysieren. In der Optik kann ein Wellenabschnitt eine zeitlich begrenzte Pulse darstellen; in der Akustik dient er der Analyse von Schallsignalen und deren Hüllkurve.

Messung und Analyse: Zur Bestimmung von Wellenabschnitten werden Messungen von Wellenprofilen an Sensoren durchgeführt. Die Identifikation erfolgt durch Erkennung von Maxima, Minima oder Nullpunkten, sowie durch Abgrenzung nach einer definierten Amplituden- oder Längenregel. In der Signalverarbeitung werden zeitliche Wellenabschnitte mittels Enveloping, Fourier- oder Wavelet-Transformen analysiert, um lokale Frequenz, Amplitude und Form zu charakterisieren.

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