Skersinės ir išilginės bangos
Skersinės bangos ir išilginės bangos yra du pagrindiniai bangų sklidimo tipai. Šios dvi sąvokos yra nepaprastai svarbios ir ypač naudingos paaiškinant daugelį reiškinių, susijusių su bangų mechanika. Šiame straipsnyje mes palyginsime skersinę bangą su išilgine banga ir aptarsime jų apibrėžimus, panašumus ir galiausiai skirtumus.
Kas yra skersinė banga?
Bangose ir vibracijose skersinių bangų samprata yra kertinis akmuo. Skersinė banga yra viena iš dviejų pagrindinių bangų formų. Norint suprasti skersinę bangą, būtinas esminis bangų mechanikos supratimas. Banga yra energijos perdavimo būdas. Kai banga sklinda erdvėje, jos nešama energija taip pat sklinda. Dėl šios energijos pakeliui esančios dalelės svyruoja. Kitaip tariant, energija sklinda per dalelių virpesius. Skersinėje bangoje dalelės svyruoja statmenai bangos judėjimo krypčiai. Reikia pažymėti, kad dalelės net šiek tiek nejuda sklidimo kryptimi. Sinusinės bangos atveju dalelės svyruoja paprastu harmoniniu judesiu. Bet kuriai bangai didžiausias dalelės poslinkis iš pusiausvyros taško yra lygus bangos amplitudei ir yra proporcingas bangos nešamai energijai. Tokios bangos kaip šviesos bangos ir kitos elektromagnetinės bangos yra skersinės. Įprastos šviesos bangos svyruoja visomis kryptimis, statmenomis sklidimui. Plokštumos poliarizuotas spindulys svyruotų tik viena kryptimi.
Kas yra išilginė banga?
Ilginė banga yra kitas pagrindinis gamtoje esančių bangų tipas. Tie patys bangų dinamikos principai galioja ir išilginėms bangoms. Išilginėje bangoje dalelių svyravimai yra lygiagrečiai sklidimo krypčiai. Tai nereiškia, kad dalelės juda kartu su banga. Dalelės svyruoja tik apie fiksuotą pusiausvyros tašką erdvėje. Kadangi svyravimai yra lygiagretūs judėjimui, susidaro slėgio skirtumas. Išilginė banga taip pat gali būti laikoma slėgio banga, nes energija perduodama per slėgį. Reikia pažymėti, kad skirtingai nuo skersinių bangų, išilginės bangos turi tik vieną svyravimo kryptį. Didžiausias poslinkis nuo pusiausvyros taško yra lygus bangos amplitudei ir yra proporcingas bangos energijai. Garso bangos yra geriausias išilginių bangų pavyzdys. Slėgio skirtumas tarp mūsų ausies vidinės ir išorinės dalies skiriasi dėl slėgio pokyčių, kuriuos sukuria garso banga. Tai sukelia ausies diafragmos virpesius, kuriuos vėliau aptinka garsą jautrūs neuronai.
Kuo skiriasi išilginės ir skersinės bangos?
• Skersinės bangos sukuria svyravimus, kurie yra normalūs sklidimo krypčiai, tačiau išilginės bangos sukuria virpesius, lygiagrečius bangos sklidimui.
• Skersinės bangos svyruoja įvairiomis kryptimis, o išilginės bangos svyruoja tik viena kryptimi.
• Natūralios vandenyno bangos susidaro dėl išilginių ir skersinių bangų superpozicijos.
