Skersinės ir išilginės bangos
Skersinės bangos ir išilginės bangos yra du pagrindiniai bangų sklidimo tipai. Šios dvi sąvokos yra nepaprastai svarbios ir yra 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 jų skirtumus.
Kas yra skersinė banga?
Bangose ir vibracijose skersinių bangų sąvoka yra kertinis akmuo. Skersinė banga yra viena iš dviejų pagrindinių bangų formų. Norint suprasti skersinę bangą, būtina suprasti bangų mechaniką. Banga yra energijos perdavimo metodas. Bangai plintant per erdvę, plinta ir jos nešama energija. Dėl šios energijos kelyje esančios dalelės svyruoja. Kitaip tariant, energija sklinda dalelių virpesiais. Skersinėje bangoje dalelės svyruoja statmenai bangų judėjimo krypčiai. Reikia pažymėti, kad dalelės net nežymiai juda sklidimo kryptimi. Sinusoidinei bangai dalelės svyruoja paprastu harmoniniu judesiu. Bet kurios bangos atveju didžiausias dalelės poslinkis iš pusiausvyros taško yra lygus bangos amplitudei,ir ji yra proporcinga bangos nešamai energijai. Bangos, tokios kaip šviesos bangos ir kitos elektromagnetinės bangos, yra skersinės. Įprastos šviesos bangos turi svyravimus kiekviena kryptimi, statmena sklidimui. Plokštumos poliarizuotas spindulys svyruotų tik viena kryptimi.
Kas yra išilginė banga?
Išilginė banga yra kitas pagrindinis gamtoje esančių bangų tipas. Išilginėms bangoms galioja tie patys bangų dinamikos principai. Išilginėje bangoje dalelių virpesiai yra lygiagretūs sklidimo krypčiai. Tai nereiškia, kad dalelės juda kartu su banga. Dalelės svyruoja tik apie fiksuotą pusiausvyros tašką erdvėje. Kadangi svyravimai yra lygiagretūs judėjimui, atsiranda 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 iš pusiausvyros taško yra lygus bangos amplitudei ir yra proporcingas bangos energijai. Garso bangos yra geriausias išilginių bangų pavyzdys. Slėgio skirtumas tarp mūsų ausies vidaus ir išorės skiriasi dėl slėgio kitimo, kurį sukelia garso banga. Dėl šios priežasties ausies diafragma svyruoja, kurią tada aptinka garsą jutantys neuronai.
Kuo skiriasi išilginės ir skersinės bangos?
• Skersinės bangos sukuria virpesius, kurie yra normalūs sklidimo krypčiai, tačiau išilginės bangos sukuria svyravimus, lygiagrečius bangos sklidimui.
• Skersinės bangos svyruoja daugeliu skirtingų krypčių, tačiau išilginės bangos svyruoja tik viena kryptimi.
• Natūralios vandenyno bangos susidaro išilginių ir skersinių bangų superpozicijoje.
