Příčné vs podélné vlny
Příčné vlny a podélné vlny jsou dva hlavní typy šíření vln. Tyto dva koncepty jsou nesmírně důležité a jsou zvláště užitečné při vysvětlování mnoha jevů souvisejících s vlnovou mechanikou. V tomto článku se chystáme porovnat příčnou vlnu s podélnou vlnou a probrat jejich definice, podobnosti a nakonec jejich rozdíly.
Co je to příčná vlna?
Ve vlnách a vibracích je koncept příčných vln základním kamenem. Příčná vlna je jednou ze dvou základních forem vln. Pro pochopení příčné vlny je nutné základní porozumění vlnové mechanice. Vlna je metoda přenosu energie. Jak se vlna šíří prostorem, šíří se také energie, kterou nese. Tato energie způsobí, že částice na cestě oscilují. Jinými slovy, energie se šíří oscilací částic. V příčné vlně částice oscilují kolmo ke směru vlnového pohybu. Je třeba poznamenat, že částice se nepohybují ve směru šíření ani trochu. U sinusové vlny kmitají částice jednoduchým harmonickým pohybem. U jakékoli vlny je největší posun částice od bodu rovnováhy roven amplitudě vlny,a je úměrná energii nesené vlnou. Vlny, jako jsou světelné vlny a jiné elektromagnetické vlny, jsou příčné. Vlny normálního světla mají oscilace v každém směru kolmém na šíření. Rovinně polarizovaný paprsek by měl oscilace pouze v jednom směru.
Co je podélná vlna?
Podélná vlna je dalším hlavním typem vln, které se vyskytují v přírodě. Stejné principy vlnové dynamiky platí pro podélné vlny. V podélné vlně jsou oscilace částic rovnoběžné se směrem šíření. To neznamená, že se částice pohybují s vlnou. Částice kmitají pouze kolem pevného rovnovážného bodu v prostoru. Protože oscilace jsou rovnoběžné s pohybem, je způsoben tlakový rozdíl. Podélnou vlnu lze také považovat za tlakovou vlnu, protože energie je přenášena tlakem. Je třeba poznamenat, že na rozdíl od příčných vln mají podélné vlny pouze jeden směr oscilace. Maximální posunutí z rovnovážného bodu se rovná amplitudě vlny a je úměrné energii vlny. Zvukové vlny jsou nejlepším příkladem podélných vln. Rozdíl tlaku mezi vnitřkem našeho ucha a vnějškem se mění v důsledku kolísání tlaku vytvořeného zvukovou vlnou. To způsobí, že membrána ucha osciluje, což je pak detekováno neurony snímajícími zvuk.
Jaký je rozdíl mezi podélnými vlnami a příčnými vlnami?
• Příčné vlny vytvářejí oscilace, které jsou kolmé ke směru šíření, ale podélné vlny vytvářejí oscilace, které jsou rovnoběžné s šířením vlny.
• Příčné vlny mají oscilace v mnoha různých směrech, ale podélné vlny mají oscilace pouze v jednom směru.
• Přírodní vlny oceánu jsou vytvořeny superpozicí podélných a příčných vln.
