Eine stehende Welle ist eine Welle, die an Ort und Stelle zu vibrieren scheint, anstatt sich vorwärts zu bewegen. Sie wird durch die Wechselwirkung zweier identischer Wellen verursacht, die sich im selben Medium in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Die resultierenden Verschiebungen sind doppelt so groß wie die, die von einer einzelnen Welle verursacht werden. Sie bewegen sich nicht entlang des Mediums, sondern scheinen an festgelegten Punkten entlang der Linie zu bleiben.
Eine Welle ist jede Energiestörung, die sich entlang eines Mediums von einem Ort zum anderen ausbreitet. Viele Materialien können als Medien dienen. Wasser ist ein häufiges Beispiel, aber Wellen können sich auch durch Seile, Luft und viele andere Substanzen ausbreiten. Erdbeben werden durch seismische Wellen verursacht, die sich durch Schichten des Planeten bewegen.
Es ist wichtig zu beachten, dass sich die Energie in einer Welle ausbreitet, nicht das Medium. Stehen zwei Personen in einer Turnhalle und halten ein Springseil zwischen sich gelehrt, kann eine der Personen das Seil auf und ab bewegen, wodurch sich eine Welle durch das Springseil bewegt. Das Seil bewegt sich auf und ab oder von einer Seite zur anderen, aber es bewegt sich nicht durch die Turnhalle. Was transportiert wird, ist die Energie, nicht das Medium.
Eine stehende Welle entsteht, wenn sich Energie gleichzeitig in zwei Richtungen bewegt. Es ist, als ob beide Personen, die das Seil halten, gleichzeitig beginnen, es auf und ab zu bewegen. Energie wandert von jedem Ende zur gegenüberliegenden Seite. Wenn die von einer Seite kommende Energie auf die von der anderen Seite kommende Energie trifft, interferieren sie miteinander und verursachen eine stehende Welle.
Die Amplitude einer Welle ist der Abstand zwischen ihrem höchsten Punkt und dem Gleichgewichtspunkt. Dieser höchste Punkt wird Schwingungsbauch genannt. In den meisten Wellen scheint sich der Schwingungsbauch entlang der Länge des Mediums zu bewegen. Bei einer stehenden Welle bleibt der Schwingungsbauch an der gleichen Stelle, da die Interferenz zwischen gegenläufigen Energien immer an derselben Stelle stattfindet. Dies gilt auch für die Knoten oder Punkte der geringsten Verschiebung.
Knoten erscheinen an Punkten, an denen sich die Energie von einer Seite nach oben bewegt, während sich die Energie von der anderen Seite nach unten bewegt. Die gegenläufigen Bewegungen heben sich effektiv gegenseitig auf. Im Gegensatz dazu erscheinen die Bäuche einer stehenden Welle an Punkten, an denen sich die Energie von jeder Seite an derselben Stelle nach oben oder unten bewegt. Die Energie wird in diesem Fall verdoppelt, wodurch die Bewegung ausgeprägter wird. Bäuche sind immer gleichmäßig auf halbem Weg zwischen den Knoten angeordnet.