波/橫波、縱波和扭轉波

除了光之外,波都是某種物質介質中的波動。例如,彈簧上的波可能是橫波,即彈簧材料的運動垂直於彈簧的取向,如果你像繩子一樣振動彈簧,或者它是縱波,其中材料運動沿拉伸的彈簧方向,如果你把它當作彈簧來對待。(見右邊的圖片)海浪同時是橫波和縱波,淨效應是水包位置的(幾乎)圓形波動。相鄰包中的振盪是相位的,使得一個模式在海面上傳播。一些介質只支援縱波,另一些只支援橫波,還有一些介質同時支援兩種型別。聲波在氣體和液體中是純粹的縱波,但在固體中可以是兩種型別。
機械橫波需要物質介質,並透過介質垂直於傳播方向的振動傳播。例如,水波、波紋、地震剪下波和上面拉伸弦中的波。
電磁 (EM) 波(如光)也是橫波,但它們不需要介質,因此可以穿過真空(參見介紹)。它們由振盪的電場 (E) 和磁場 (B) 組成,它們垂直於傳播方向,同時又相互垂直。電磁波是空間本身的擾動,可以認為是拉伸的,因此是彈性的,並且具有張力。B 和 E 場是同相的,如左側所示。
基本 S.I. 長度單位(米)是根據真空中光速和時間單位(秒)的定義來定義的。以前的定義是根據氪 86 線光譜中特定顏色光的波長。現代定義更加準確,並且對所有觀察者來說都是相同的,無論他們的相對速度如何。
縱波透過介質中與波傳播方向相同的振動或擾動傳播。例如,聲音(如上所述)、地震衝擊波、彈簧彈簧和海浪運動的一部分。聲波是一系列高壓壓縮和低壓稀疏(因此,聲音有時被稱為壓力波)。雖然用單個分子圍繞平衡位置來回振動(產生高壓和低壓區域)來思考可能很方便,但氣體中的單個分子通常隨機移動,只有在大量分子中才能看到這種模式。在縱波中,慣例是用波傳播方向(傳播方向)作為正方向的位移,而逆著該方向的位移作為負方向。
某一點的分子壓力和位移異相,例如,當一個分子被最大限度地位移時,它處於正常壓力區域,而壓縮或稀疏區域中的分子位移接近零。
扭轉波由透過介質(如金屬絲或金屬棒)的扭曲擾動組成。