Продольная волна
Продольная волна — это волна, в которой частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны. При этом сама среда обычно не переносится целиком: частицы лишь передают колебания соседним частицам.
Продольная волна возникает в среде, где частицы могут сближаться и удаляться друг от друга. Поэтому в ней чередуются области сжатия, где частицы расположены плотнее, и области разрежения, где расстояния между ними больше. Такое чередование перемещается по среде и переносит энергию.
Продольными могут быть механические волны, например звуковая волна в воздухе. В воздухе частицы колеблются вперёд и назад примерно вдоль направления распространения звука. Продольная волна относится к общим волновым явлениям.
Для любой периодической волны скорость распространения \(v\) связана с длиной волны \(\lambda\), периодом \(T\) и частотой \(\nu\). Эта формула описывает движение волны, но не является отдельным условием продольности.
Если динамик толкает воздух вперёд и назад, рядом с ним последовательно возникают сжатия и разрежения. Эти области распространяются от динамика, а частицы воздуха колеблются вдоль того же направления. Поэтому звук в воздухе — пример продольной волны.
В поперечной волне частицы колеблются перпендикулярно направлению распространения. Например, если волна движется вправо, при продольной волне частицы движутся вправо-влево, а при поперечной — вверх-вниз.
В каком случае волна является продольной?
Главное
- В продольной волне частицы колеблются параллельно направлению распространения волны.
- В такой волне чередуются сжатия и разрежения.
- Звук в воздухе — пример продольной волны; у поперечной волны направление колебаний другое.