Что такое продольная волна?

Продольная волна - это колебание или вибрация, которые распространяются внутри среды параллельно направлению движения. Когда одна вибрационная частица возмущена, она передает возмущение на следующую частицу, передавая энергию волны. По мере переноса энергии частицы среды смещаются при движении влево и вправо. Например, если продольная волна движется на восток через среду, возмущение будет вибрировать параллельно в чередующемся направлении слева направо вместо движения поперечной волны вверх и вниз.

Продольные волны можно разбить на две категории, которые не являются электромагнитными и электромагнитными. Основное различие между ними заключается в том, что электромагнитные волны могут передавать энергию через вакуум, в то время как неэлектромагнитные волны не могут. Неэлектромагнитные волны включают в себя волны давления и звука. Плазменные волны считаются электромагнитной продольной волной.

Р-волны, или волны давления, являются типом волн сжатия или упругости, которые могут проходить через различные среды, такие как газы, твердые вещества и жидкости. Во время сейсмического события волны давления генерируются в результате попеременного сжатия и декомпрессии. Например, колебания, вызванные землетрясением, вызывают вибрации, которые распространяются через землю и воду. Из всех типов сейсмических волн волны давления считаются самыми быстрыми, что позволяет им преодолевать большие расстояния. Волны давления регистрируются прибором, называемым сейсмометром, который измеряет движения грунта.

Землетрясения также могут создавать звуковые волны. Подобно волнам давления, звуковые волны имеют компрессионный характер, что означает, что волны расширяются и сжимают вещество при движении через него. Звуковые волны, как и р-волны, требуют среды для переноса энергии из одной области в другую. Скорость, с которой распространяется звук, зависит от среды, через которую он проходит. Обычно звуковые волны распространяются быстрее в твердых средах по сравнению с нетвердыми средами, такими как воздух.

Использование камертона - хороший пример того, как звук создается и передается через воздушную среду. Движения вилки производят вибрации, которые мешают частицам воздуха, производя ряд действий сжатия и декомпрессии. Эти действия генерируют чистую музыкальную ноту в результате.

В отличие от давления и звуковых волн, плазменные волны не могут быть получены непосредственно от землетрясения. Вместо этого плазменные волны должны генерироваться от электрического или магнитного источника. Лазер является примером устройства, которое генерирует плазменные волны при взаимодействии с ионизирующими газами. Этот тип продольной волны может существовать в ионизированном или заряженном состоянии. Электромагнитная волна также может принимать форму поперечной волны, в то время как волна давления всегда будет продольной волной.