Innehåll
Vågor kan ha två grundläggande former: tvärgående eller upp-och-ner-rörelse, och längsgående eller materialkomprimering. Tvärgående vågor är som havsvågor eller vibrationer i en pianotråd: du kan lätt se deras rörelse. Kompressionsvågor är till jämförelse osynliga alternerande lager av komprimerade och sällsynta molekyler. Ljud- och chockvågor reser så här.
Mekaniska vågor
Kompressionsvågor kan endast resa genom någon form av materialmedium, till exempel luft, vatten eller stål. Ett vakuum kan inte bära kompressionsvågor, eftersom det inte har något ämne för att leda energin. Deras beroende av ett medium betyder att det är mekaniska vågor, och mediet bestämmer deras rörelseshastighet. Ljudets hastighet till exempel är till exempel 346 meter per sekund. Ett tätt material som stål leder ljud med 6 100 meter per sekund.
Kompressionsvågor
Om du kunde se en kompressionsvåg som rör sig genom luften, skulle du se ett område med molekyler komprimerade i den riktning som vågen rörde sig från. Molekylerna blir mer och mer sällsynta efter den maximala kompressionspunkten, tills du ser ett område med lägsta tryck med de minsta luftmolekylerna. Luften blir gradvis tätare efter den punkten tills du når en maximal komprimering igen. Avståndet mellan maximala komprimerings- eller rarefactionpunkter är en våglängd. När frekvensen för en våg ökar blir dess våglängd kortare.
Interferens
Två eller flera vågor, som korsar samma punkt i ett medium, stör varandra. Du kan se detta om du tappar två stenar i en stillbild. krusningar sprids ut och överlappar varandra. Samma sak händer med kompressionsvågor. Om en komprimeringspunkt möter en ovanlig punkt avbryter de två varandra. Om två komprimeringspunkter möts förstärker de varandra och skapar en punkt som har två gånger trycket.
Chockvågor
En jet som rör sig genom luften snabbare än ljudets hastighet ger en sonisk bom. När strålen rör sig framåt, staplas luftmolekyler framför den, som snö framför plogen. De komprimerade och sällsynta luftlagren rör sig inte rakt ut från en källa, som du får med ljud. Chockvågen bildar ett konformat mönster med spetsen precis framför planet och kompressionsvågor som rör sig ut bakom den i allt större cirklar.