橫波縱波

科技術語之一

橫波縱波是波的兩種類型,波就是振動的傳播,通過介質傳播。橫波也稱“凹凸波”,橫波是質點的振動方向與波的傳播方向垂直。縱波是質點的振動方向與波的傳播方向平行的波。

定義


波就是振動的傳播,通過介質傳播。在同種均勻介質中,振動的傳播是勻速直線運動,這種運動,用波速V表徵。對於勻速直線運動,波速V不變(大小不變,方向不變),所以波速V是一個不變的量。介質分子並沒有隨著波的傳播而遷移,介質分子的永不停息的無規則的運動,是熱運動,其平均速度為零。
研究振動和波,假定所有的介質分子都是靜止的。它們每一個個體的運動,只是簡諧振動。作簡諧振動的質點的運動速度,時時刻刻都是變化的。如果振動方程是x=Asinωt,則速度是v=ωAcosωt,即振動方程的導函數,時間t變化,振速v隨時間而發生變化。

分類


當振動在介質中傳播時,有兩種形式,一種叫做P波,又叫做縱波。這種波的特點就是在介質中傳播時,波的傳播方向與質點振動方向一致。
另一種叫做S波,又叫橫波。這種波的特點就是在介質中傳播時,波的傳播方向與質點振動方向垂直。

橫波

橫波
橫波
橫波也稱“凹凸波”,是質點的振動方向與波的傳播方向垂直。橫波的特點是質點的振動方向與波的傳播方向相互垂直。在橫波中突起的部分為波峰,凹下部分叫波谷。波長通常是指相鄰兩個波峰或波谷之間的距離。
電磁波光波都是橫波。

縱波

縱波
縱波
縱波是質點的振動方向與傳播方向平行的波。在縱波中波長是指相鄰兩個密部或疏部之間的距離。
如敲鑼時,鑼的振動方向與波的傳播方向就是平行的,聲波是縱波。一個可以穿過整個地球的主要的(壓縮的)地震波,命名原因是它是在地震期間到達地震儀駐地的第一波。

傳播


固體有切變彈性,所以在固體中能傳播橫波,縱波在固體、液體和氣體中都可以傳播。液體表面形成的水波是由於重力和表面張力作用而形成的,表面每個質點振動的方向又不和波的傳播方向保持垂直,嚴格說,在水表面的水波並不屬於橫波的範疇,因為水波與地震波都是既有橫波又有縱波的複雜類型的機械波。