Τα κύματα μπορούν να λάβουν δύο βασικές μορφές: εγκάρσια ή πάνω-κάτω κίνηση και διαμήκη ή συμπίεση υλικού. Τα εγκάρσια κύματα είναι σαν τα κύματα του ωκεανού ή οι δονήσεις σε ένα καλώδιο πιάνου: μπορείτε εύκολα να δείτε την κίνησή τους. Τα κύματα συμπίεσης, συγκριτικά, είναι αόρατα εναλλασσόμενα στρώματα συμπιεσμένων και σπάνιων μορίων. Τα κύματα ήχου και σοκ ταξιδεύουν με αυτόν τον τρόπο.
Μηχανικά κύματα
Τα κύματα συμπίεσης μπορούν να ταξιδέψουν μόνο μέσω κάποιου είδους υλικού μέσου, όπως αέρα, νερού ή χάλυβα. Ένα κενό δεν μπορεί να μεταφέρει κύματα συμπίεσης, καθώς δεν έχει καμία ουσία για την αγωγή της ενέργειας. Η εξάρτησή τους από ένα μέσο σημαίνει ότι αυτά είναι μηχανικά κύματα και το μέσο καθορίζει την ταχύτητα κίνησής τους. Η ταχύτητα του ήχου μέσω του αέρα, για παράδειγμα, είναι 346 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Ένα πυκνό υλικό όπως ο χάλυβας εκπέμπει ήχο στα 6.100 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
Κύματα συμπίεσης
Εάν μπορούσατε να δείτε ένα κύμα συμπίεσης να κινείται μέσω του αέρα, θα δείτε μια περιοχή μορίων συμπιεσμένη προς την κατεύθυνση από την οποία κινείται το κύμα. Τα μόρια γίνονται όλο και πιο σπάνια μετά το μέγιστο σημείο συμπίεσης, έως ότου δείτε μια περιοχή χαμηλότερης πίεσης να έχει τα λιγότερα μόρια αέρα. Ο αέρας γίνεται σταδιακά πιο πυκνός μετά από αυτό το σημείο, μέχρι να φτάσετε ξανά στη μέγιστη συμπίεση. Η απόσταση μεταξύ των μέγιστων σημείων συμπίεσης ή σπάνιας κλασματικότητας είναι ένα μήκος κύματος. Καθώς αυξάνεται η συχνότητα ενός κύματος, το μήκος κύματος του γίνεται μικρότερο.
Παρέμβαση
Δύο ή περισσότερα κύματα, που διασχίζουν το ίδιο σημείο σε ένα μέσο, αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Μπορείτε να το δείτε αν ρίξετε δύο πέτρες σε μια ακίνητη λίμνη. οι κυματισμοί απλώνονται και αλληλεπικαλύπτονται μεταξύ τους. Το ίδιο συμβαίνει και με τα κύματα συμπίεσης. Εάν ένα σημείο συμπίεσης συναντά ένα σπάνιο σημείο, τα δύο ακυρώνουν το ένα το άλλο. Εάν συναντηθούν δύο σημεία συμπίεσης, ενισχύουν το ένα το άλλο, δημιουργώντας ένα σημείο που έχει διπλάσια πίεση.
Κύματα σοκ
Ένα τζετ που κινείται μέσω του αέρα γρηγορότερα από την ταχύτητα του ήχου παράγει μια ηχητική έκρηξη. Καθώς το τζετ κινείται προς τα εμπρός, τα μόρια του αέρα συσσωρεύονται μπροστά του, όπως το χιόνι μπροστά από το άροτρο. Τα συμπιεσμένα και σπάνια στρώματα αέρα δεν μετακινούνται κατευθείαν από μια πηγή, όπως παίρνετε με ήχο. Το κρουστικό κύμα σχηματίζει ένα σχήμα κώνου με το άκρο ακριβώς μπροστά από το επίπεδο, και τα κύματα συμπίεσης κινούνται πίσω από αυτό σε ολοένα μεγαλύτερους κύκλους.
