Продольная волна
Продольная волна — это волна, в которой частицы среды колеблются вдоль направления распространения возмущения. При этом в среде последовательно возникают сгущения и разрежения.
В продольной волне частицы среды не перемещаются вместе с волной на большое расстояние. Каждая частица колеблется около своего положения равновесия и передаёт возмущение соседним частицам. Поэтому распространяется энергия, а не вещество.
Здесь \(v\) — скорость распространения волны, \(\lambda\) — расстояние между ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе, а \(\nu\) — частота колебаний частиц среды. Скорость зависит прежде всего от свойств среды.
Если пружину попеременно сжимать и растягивать вдоль её оси, по пружине побегут области сжатия и растяжения. Частицы витков колеблются вдоль направления движения волны, поэтому это продольная волна.
У поперечной волны частицы колеблются перпендикулярно направлению распространения. Продольная волна может распространяться в твёрдых телах, жидкостях и газах, а поперечная механическая волна — не во всех средах.
Примером продольной волны является звуковая волна в воздухе: колебания молекул происходят вдоль направления распространения звука, создавая чередующиеся сгущения и разрежения.
Как направлены колебания частиц в продольной волне?
Главное
- В продольной волне частицы колеблются вдоль направления распространения.
- Такая волна образует чередующиеся сгущения и разрежения среды.
- Для волны выполняется связь \(v = \lambda \nu\); пример — звук в воздухе.