波は、ある場所から別の場所にエネルギーを伝達する媒体内の外乱の伝播です。 波には、音波、表面波、地震波、電磁波、光波など、さまざまな種類があります。
波の伝播方向に関して媒体が振動する主な方法は、横方向と縦方向の2つです。 これは、両方のタイプの波とその背後にある物理学の例です。
横波
横波の動きは、媒体内の点が 直角に振動する 波の進行方向に。 波が左から右に伝わると、媒体の粒子が所定の位置で上下に振動します。
横波の例には、弦の波、またはスタジアムの群衆がボールに向かって作成する波が含まれます。 ゲーム(波がスタジアムの周りを移動し、個々の人が単に上下に移動するゲーム) 座席)。
電磁波、または光波は、 横. それらが伝播するにつれて、電界と磁界は運動方向に垂直に振動します。 電磁波は、媒体を必要とする力学的波とは異なり、空間の真空中で伝播する可能性があります。 これが、地球が数十億光年離れた場所から太陽光と星の光を受け取る方法です。
別の横波の例は、打たれたときのドラムの膜です。 波がその表面を横切って伝わると、膜は上下に動きます。 膜がこのように振動すると、空気中を伝播する音波が発生します。音波は横方向ではなく縦方向に伝播します。
縦波
縦波とも呼ばれます 縦波と縦波、波の動きの方向に平行に振動します。 波が左から右に伝わる場合、媒体の変位も左から右になりますが、圧縮と伸長によって所定の位置で振動します。
音が空気などの媒体を通過すると、空気が移動するときに圧縮(密度が増加した領域)と希薄化(密度が減少した領域)が発生します。 音の種類が異なれば、圧縮と希薄化のパターンも異なります。
縦波の例としては、音波、または床に沿ってスリンキーを伸ばし、その長さに沿って押したり引いたりすることで作成できる波があります。 これらの波は、水やその他の流体や地球でも見ることができますが、これらの例では横波も見られます。
水の波と地震
水と地球は経験する媒体です どちらも 横 そして 縦波。 地震には両方のタイプの波がありますが、水の波には表面波と呼ばれる横波と縦波の特別な組み合わせがあります。
地震学、地震の研究では、波の2つの主要なタイプがあります:p波とs波。 P波、または一次波は縦波であり、地球は波の伝播方向に圧縮および伸長します。
S波、または二次波は横方向であり、波が進むにつれて地球が上下に移動します。 一次波は二次波よりも速いため、地震で最初に検出されることがよくあります。
水やその他の流体では、波はより複雑です。 表面の水粒子は、波が通過するときに上下に移動します–横方向の動き–しかし、それらは また、波の上部で圧縮が発生し、下部で希薄化が発生します–縦波 モーション。 実際、波が波打つように表面上の単一の水粒子を追跡すると、実際にはそれが円を描いて移動しているのがわかります。 これらは表面波と呼ばれます。
バルク流体はエネルギーを横方向に伝達するのに十分な剛性がないため、表面から離れると、流体内のすべての波は縦波になります。 ただし、バルク固体は横波に耐えることができます。