振動、音、波に関連する現象は、私たちの周りでよく発生します。地震の振動、鳥のさえずりの音、そして海水の波を言ってください。今日の議論では、最後の現象である波についてさらに詳しく説明します。
では、波とはどういう意味ですか?波は伝播する振動です。たとえば、子供はロープの端を木の枝に結びます。次に、子供はロープのもう一方の端を定期的に上下に振動させます。時間の経過とともに、振動はロープに沿って伝播し、ロープが結ばれて波を形成する端に到達することがわかります。
この図から、振動の伝播は波と呼ばれるという定義が得られます。
波の理想的な形は、正弦波の動きに従います。電磁放射、および真空中を伝わる可能性のある重力放射とは別に、波は媒体にも存在し(形状の変化によりばね力が発生する可能性があります)、波は伝わり、エネルギーをある場所から別の場所に移動することができます。媒体の粒子を引き起こします。永久に移動します。つまり、マスムーブメントはありません。
媒体の任意の点での異なる波を合計できる場合、媒体は線形です。制限されている場合は制限され、それ以外の場合は「無限」と呼ばれます。それらの物理的特徴が異なる点で変化しない場合は均一。それらの物理的特性が異なる方向で「同じ」である場合、等方性。
波は伝播方向と振動方向に基づいて、横波と縦波の2種類に分類されます。
横波
横波は、伝播方向が振動方向に垂直な波です。
たとえば、子供は、写真に示すように、木で終わるロープを振動させて、ロープに波を形成します。ロープに形成される波は横波であり、伝播方向は振動方向に垂直であることがわかります。
横波は一般に弾性固体で発生します。この場合の振動は、波の伝播に垂直な方向で、緩和された位置から離れた固体粒子の変位です。変位は材料の局所的なせん断変形に対応するため、この特性の横波はせん断波と呼ばれます。地震学では、せん断波は二次波またはS波とも呼ばれます。
(また読む:振動と波の違いを理解する)
ロープの波や光の波など、横波の例はいくつかあります。
縦波
横波とは対照的に、縦波は伝播方向が振動の方向と平行な波です。
たとえば、一端が水平方向にバインドされたばねは平衡状態にあります。その後、引っ張られて解放され、春に振動と波が発生します。ばねに形成される波は、伝播方向が振動方向と平行な縦波であることがわかります。
縦波には、音波(圧力の振動、粒子変位、および弾性媒体内を伝播する粒子速度)と地震P波(地震と爆発によって生成される)が含まれます。縦波では、媒体の変位は波の伝播と平行です。コイル間の距離が増減する、引き伸ばされたスリンキープレイに沿った波は、優れた視覚化であり、横方向に振動するギター弦に沿った直立した波とは対照的です。
縦波には、ばねの波や音波など、いくつかの例があります。