Techniklexikon

Kugelwellen

Wellen, die von einem punktförmigen Erregungszentrum in einem homogenen und isotropen Medium ausgehen. Die Wellenfront ist eine Kugel. Die vom Erregungszentrum ausgehende Leistung verteilt sich über Kugelfächen, deren Oberfläche quadratisch mit dem Abstand r zum Erregungszentrum zunimmt. Daher fällt auch die Intensität quadratisch mit dem Abstand ab. Da die Intensität proportional zum Quadrat der Amplitude A der Welle ist, gilt A ~ 1 / r.

Analytisch lässt sich eine harmonische Kugelwelle der Frequenz  und der Wellenzahl k darstellen als

In grosser Entfernung zum Erregungszentrum ist es möglich, eine Kugelwelle lokal durch ebene Wellen anzunähern. Dies kann bei Berechnungen zu grossen Vereinfachungen führen. Bei Oberflächenwellen (Wasserwelle) ist die Kreiswelle das zweidimensionale Pendant der von einem Zentrum ausgehenden Kugelwelle. Da sich bei einer Kreiswelle die Leistung jedoch auf dem Umfang eines Kreises und nicht auf Kugelflächen verteilt, entspricht die analytische Form einer Kreiswelle der einer Zylinderwelle.