Schallwellen in Rohren gelten als stehende Wellen, da sie ein stationäres Schwingungsmuster aufweisen und sich nicht durch das Medium ausbreiten. Bei einer stehenden Welle bleiben bestimmte Punkte entlang der Röhre fest (Knoten), während andere mit maximaler Amplitude schwingen (Bäuche). Dieses Muster entsteht aufgrund der Interferenz zwischen den einfallenden und reflektierten Wellen innerhalb der Röhre. Wenn die Wellenlänge der Schallwelle mit der Resonanzlänge des Rohrs übereinstimmt, kommt es zu konstruktiver Interferenz, die bestimmte Frequenzen verstärkt und deutliche Stehwellenmuster erzeugt. Dieses Phänomen ist in der Akustik von grundlegender Bedeutung und wird in Musikinstrumenten wie Orgelpfeifen und Blasinstrumenten genutzt, um bestimmte Harmonien und Töne zu erzeugen.
Schall verhält sich aufgrund seiner Wechselwirkung mit den Grenzen des Mediums, durch das er sich bewegt, beispielsweise Röhren oder Saiten, wie eine stehende Welle. Wenn Schallwellen auf eine Grenze treffen, die sie zurückreflektiert, erzeugt die Interferenz zwischen den einfallenden und reflektierten Wellen ein stationäres Schwingungsmuster, das als stehende Welle bezeichnet wird. Bei diesem Wellenmuster erfahren bestimmte Punkte innerhalb des Mediums eine minimale Verschiebung (Knoten), während andere mit maximaler Amplitude schwingen (Bäuche). Diese stationäre Natur ergibt sich aus der spezifischen Beziehung zwischen der Wellenlänge der Schallwelle und den Abmessungen des Mediums und ermöglicht Resonanz bei bestimmten Frequenzen. Stehende Wellen sind für das Verständnis akustischer Phänomene von entscheidender Bedeutung und werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, von Musikinstrumenten bis hin zu akustischen Resonanzkammern.
Eine stehende Welle entsteht in einem Rohr, wenn die Wellenlänge der Schallwelle mit einer bestimmten Resonanzfrequenz der Rohrlänge übereinstimmt. In einem geschlossenen Rohr (z. B. einem an einem Ende geschlossenen Rohr) wird die Schallwelle vom geschlossenen Ende reflektiert und interferiert mit der einfallenden Welle, wodurch ein stationäres Muster aus Knoten und Bäuchen entlang der Länge des Rohrs entsteht. In einem offenen Rohr (z. B. einem Rohr mit offenem Ende) werden Schallwellen an beiden Enden reflektiert, was zu ähnlichen Interferenzmustern und der Bildung stehender Wellen führt. Die Bedingungen für stehende Wellen in Röhren hängen vom Verhältnis zwischen der Wellenlänge der Schallwelle und der Länge der Röhre ab, wobei nur bestimmte Wellenlängen (und damit Frequenzen) stabile Stehwellenmuster erzeugen.
Stehende Wellen entstehen in offenen und geschlossenen Röhren aufgrund der Interferenz zwischen einfallenden und reflektierten Wellen innerhalb der Röhre. In einem geschlossenen Rohr, beispielsweise einem an einem Ende geschlossenen Rohr, werden Schallwellen vom geschlossenen Ende reflektiert und interferieren mit der einfallenden Welle, wodurch ein stationäres Muster aus Knoten und Bäuchen entlang der Länge des Rohrs entsteht. Ebenso werden in einem offenen Rohr, beispielsweise einem an beiden Enden offenen Rohr, Schallwellen an beiden Enden reflektiert und interferieren, um stehende Wellenmuster zu bilden. Die spezifischen Frequenzen, bei denen stehende Wellen auftreten, hängen von den Abmessungen des Rohrs und der Wellenlänge der Schallwelle ab, wobei nur bestimmte Harmonische stabile Stehwellenkonfigurationen erzeugen. Dieses Phänomen ist in der Akustik und beim Design von Musikinstrumenten von entscheidender Bedeutung und beeinflusst die Erzeugung spezifischer Töne und Obertöne.
Stehende Wellen werden stehende Wellen genannt, weil sie scheinbar in einem stationären Muster schwingen, ohne sich durch das Medium auszubreiten. Im Gegensatz zu Wanderwellen, die sich in eine Richtung vorwärts bewegen, entstehen stehende Wellen durch die Interferenz zwischen einfallenden und reflektierten Wellen, die an Ort und Stelle schwingen. Diese Interferenz führt zu bestimmten Punkten entlang des Mediums, an denen es keine Verschiebung gibt (Knoten), und zu Punkten, an denen die Verschiebung maximal ist (Bäuche), wodurch der Eindruck einer „stillstehenden“ Welle entsteht. Der Begriff „stehend“ unterscheidet diese Wellen von Wanderwellen und betont ihre stationäre Natur, die auftritt, wenn die Wellenlänge der Welle mit der Resonanzlänge des Mediums übereinstimmt. Stehende Wellen sind in verschiedenen Bereichen der Physik und Technik von grundlegender Bedeutung, darunter Akustik, Optik und Theorie elektromagnetischer Wellen.