Apakah Area Kompresi & Rarefaksi pada Gelombang?

Gelombang dapat mengambil dua bentuk dasar: transversal, atau gerakan naik turun, dan longitudinal, atau kompresi material. Gelombang transversal seperti gelombang laut atau getaran pada kawat piano: Anda dapat dengan mudah melihat gerakannya. Gelombang kompresi, sebagai perbandingan, adalah lapisan bolak-balik tak terlihat dari molekul yang dikompresi dan dijernihkan. Gelombang suara dan gelombang kejut berjalan dengan cara ini.

Gelombang kompresi hanya dapat merambat melalui beberapa jenis media material, seperti udara, air, atau baja. Vakum tidak dapat membawa gelombang kompresi, karena tidak memiliki zat untuk menghantarkan energi. Ketergantungan mereka pada media berarti ini adalah gelombang mekanik, dan media menentukan kecepatan gerakan mereka. Kecepatan suara di udara, misalnya, adalah 346 meter per detik. Bahan padat seperti baja menghantarkan suara pada kecepatan 6.100 meter per detik.

Jika Anda dapat melihat gelombang kompresi bergerak di udara, Anda akan melihat area molekul yang terkompresi ke arah dari mana gelombang itu merambat. Molekul menjadi lebih dan lebih jarang setelah titik kompresi maksimum, sampai Anda melihat area dengan tekanan terendah yang memiliki molekul udara paling sedikit. Udara menjadi semakin padat setelah titik itu, sampai Anda mencapai kompresi maksimum lagi. Jarak antara titik kompresi atau penghalusan maksimum adalah satu panjang gelombang. Ketika frekuensi gelombang naik, panjang gelombangnya menjadi lebih pendek.

Dua gelombang atau lebih, melintasi titik yang sama dalam medium, saling berinterferensi. Anda dapat melihat ini jika Anda menjatuhkan dua batu di kolam yang tenang; riak menyebar dan tumpang tindih satu sama lain. Hal yang sama terjadi dengan gelombang kompresi. Jika titik kompresi bertemu dengan titik yang dijernihkan, keduanya saling meniadakan. Jika dua titik kompresi bertemu, mereka saling memperkuat, menciptakan titik yang memiliki tekanan dua kali lipat.

Sebuah jet yang bergerak di udara lebih cepat dari kecepatan suara menghasilkan ledakan sonik. Saat jet bergerak maju, molekul udara menumpuk di depannya, seperti salju di depan bajak. Lapisan udara yang dikompresi dan dijernihkan tidak bergerak langsung dari sumbernya, seperti yang Anda dapatkan dengan suara. Gelombang kejut membentuk pola berbentuk kerucut dengan ujung tepat di depan pesawat, dan gelombang kompresi bergerak keluar di belakangnya dalam lingkaran yang semakin besar.