Что такое поперечная волна?

Поперечная волна - это волна, колебания которой происходят в направлении, перпендикулярном направлению движения. Продольные волны, с другой стороны, колеблются в том же направлении, что и распространение волны. Колебания поперечной волны могут состоять из вещества или энергии. Волна, создаваемая покачиванием струны, использует вещество для распространения. Электромагнитная (ЭМ) волна - это поперечная волна, которая может использовать пустое пространство в качестве среды.

Этим волнам можно противопоставить продольные волны, которые колеблются в направлении движения волны. Хорошим примером продольной волны является волна, создаваемая в Slinky®, когда кто-то толкает один конец к другому концу. Когда это происходит, импульс одной части Slinky® передается вдоль Slinky® посредством столкновений. Хотя это сложнее представить, звуковые волны также работают аналогичным образом. Как и в случае с Slinky®, они зависят от продольной передачи импульса при столкновениях вещества.

Фактически, только продольные волны могут распространяться через газовую среду. Частицы в газах сталкиваются друг с другом так же, как это делают более крупные твердые объекты. Когда это происходит со многими частицами одновременно, создается волна давления. Волны давления - это продольные волны, которые быстро распространяются через среду во всех направлениях. Однако на молекулярном уровне они состоят не более чем из сталкивающихся частиц.

Поперечная волна может быть создана и с веществом. Когда конец строки перемещается из стороны в сторону, это движение переносится к другому концу строки. Это связано с тем, что каждый сегмент строки прочно связан со следующим сегментом. По сути, волна распространяется, потому что куски струны тянутся вбок соседними частями.

Тот же самый эффект может быть создан в водоеме, таком как водоем. Когда капля воды падает на поверхность пруда, она толкает немного воды вниз. Это движение вниз влияет на соседние объемы воды из-за напряжения сдвига. Напряжение сдвига возникает, когда жидкость движется с разными скоростями в разных местах.

ЭМ волна также является поперечной волной. ЭМ волны имеют электрический и магнитный компоненты, которые перпендикулярны направлению распространения волны. В отличие от многих других типов волн, электромагнитные волны не требуют присутствия для распространения. ЭМ волны движутся со скоростью света и несут количество энергии, пропорциональное их частоте. Частота волны относится к числу колебаний, которые она совершает каждую секунду.