Hva er en langsgående bølge?

En langsgående bølge er en svingning eller vibrasjon som beveger seg i et medium parallelt med bevegelsesretningen. Når en vibrasjonspartikkel blir forstyrret, fører den forstyrrelsen over på neste partikkel, og transporterer bølgeenergien. Når energi transporteres, blir partiklene i mediet fortrengt av en venstre og høyre bevegelse. For eksempel, hvis en langsgående bølge beveger seg østover gjennom et medium, vil forstyrrelsen vibrere parallelt i en vekslende venstre-til-høyre retning i stedet for opp-og-ned-bevegelsen til en tverrbølge.

Langsgående bølger kan brytes ned i to kategorier, som er ikke-elektromagnetiske og elektromagnetiske. Hovedforskjellen mellom de to er at elektromagnetiske bølger kan overføre energi gjennom et vakuum, mens ikke-elektromagnetiske bølger ikke kan. Ikke-elektromagnetiske bølger inkluderer trykk og lydbølger. Plasmabølger anses å være en elektromagnetisk langsgående bølge.

P-bølger, eller trykkbølger, er en type kompresjons- eller elastisk bølge som kan bevege seg gjennom forskjellige medier som gasser, faste stoffer og væsker. Under en seismisk hendelse genereres trykkbølger som et resultat av vekslende kompresjon og dekompresjon. For eksempel forårsaker svingningen som produseres av et jordskjelv, vibrasjoner som beveger seg gjennom land og vann. Av alle de seismiske bølgetypene anses trykkbølger for å være de raskeste, slik at de kan reise store avstander. Trykkbølger registreres av et instrument som kalles et seismometer som måler bakkebevegelser.

Jordskjelv kan også produsere lydbølger. Som trykkbølger er lydbølger komprimerende i naturen, noe som betyr at bølgene utvider og komprimerer materie mens de beveger seg gjennom den. Lydbølger, omtrent som p-bølger, krever et medium for å transportere energi fra et område til et annet. Hastigheten som lyden beveger seg er avhengig av mediet den passerer gjennom. Generelt reiser lydbølger raskere i solide medier kontra ikke-faste medier, for eksempel luft.

Å bruke en tuninggaffel er et godt eksempel på hvordan lyd produseres og overføres via et luftmedium. Gaffelens bevegelser produserer vibrasjoner som forstyrrer luftpartiklene, og produserer en serie med kompresjon og dekompresjon. Disse handlingene genererer en ren musikalsk note som et resultat.

I motsetning til trykk- og lydbølger, kan ikke plasmabølger produseres direkte fra et jordskjelv. I stedet må plasmabølger genereres fra en elektrisk eller magnetisk kilde. En laser er et eksempel på en enhet som produserer plasmabølger når den samspiller med ioniserende gasser. Denne typen langsgående bølge kan eksistere i ionisert eller ladet tilstand. En elektromagnetisk bølge kan også ha form av en tverrbølge, mens en trykkbølge alltid vil være en langsgående bølge.