Көлденең және бойлық толқындар
Көлденең толқындар және бойлық толқындар толқынның таралуының екі негізгі түрі болып табылады. Бұл екі ұғым өте маңызды және толқындық механикаға қатысты көптеген құбылыстарды түсіндіруде әсіресе пайдалы. Бұл мақалада біз көлденең толқынды бойлық толқынмен салыстырып, олардың анықтамаларын, ұқсастықтарын және соңында айырмашылықтарын талқылаймыз.
Көлденең толқын дегеніміз не?
Толқындар мен тербелістерде көлденең толқындар ұғымы бұрыштық тас болып табылады. Көлденең толқын - толқындардың екі негізгі формасының бірі. Көлденең толқынды түсіну үшін толқын механикасын маңызды түсіну қажет. Толқын - энергияны тасымалдау әдісі. Толқын кеңістікте таралса, оның тасымалдайтын энергиясы да таралады. Бұл энергия жолдағы бөлшектерді тербеліске әкеледі. Басқаша айтқанда, энергия бөлшектердің тербелісі арқылы таралады. Көлденең толқында бөлшектер толқын қозғалысының бағытына перпендикуляр тербеледі. Айта кету керек, бөлшектер таралу бағытында аздап болса да қозғалмайды. Синусоидалы толқын үшін бөлшектер қарапайым гармоникалық қозғалыста тербеледі. Кез келген толқын үшін бөлшектің тепе-теңдік нүктесінен ең үлкен ығысуы толқынның амплитудасына тең және ол толқын тасымалдайтын энергияға пропорционал. Жарық толқындары және басқа электромагниттік толқындар сияқты толқындар көлденең. Қалыпты жарық толқындары таралуға перпендикуляр әр бағытта тербелістерге ие. Жазық поляризацияланған сәуле тек бір бағытта тербелістерге ие болады.
Бойлық толқын дегеніміз не?
Бойлық толқын - табиғатта кездесетін толқындардың басқа негізгі түрі. Толқын динамикасының бірдей принциптері бойлық толқындарға да қолданылады. Бойлық толқында бөлшектердің тербелістері таралу бағытына параллель болады. Бұл бөлшектер толқынмен бірге қозғалады дегенді білдірмейді. Бөлшектер тек кеңістікте белгіленген тепе-теңдік нүктесінің айналасында ғана тербеледі. Тербелістер қозғалысқа параллель болғандықтан, қысым айырмашылығы пайда болады. Бойлық толқынды қысым толқыны ретінде де қарастыруға болады, өйткені энергия қысым арқылы беріледі. Айта кету керек, көлденең толқындардан айырмашылығы, бойлық толқындар тек бір ғана тербеліс бағытына ие. Тепе-теңдік нүктесінен максималды ығысу толқынның амплитудасына тең және ол толқынның энергиясына пропорционал. Дыбыс толқындары бойлық толқындардың ең жақсы үлгісі болып табылады. Құлақтың ішкі және сыртқы қысымының айырмашылығы дыбыс толқыны тудыратын қысымның өзгеруіне байланысты өзгереді. Бұл құлақтың диафрагмасының тербелісіне әкеледі, оны кейін дыбысты сезгіш нейрондар анықтайды.
Бойлық толқындар мен көлденең толқындардың айырмашылығы неде?
• Көлденең толқындар таралу бағытына қалыпты тербелістер жасайды, бірақ бойлық толқындар толқынның таралуына параллель тербелістер жасайды.
• Көлденең толқындар әртүрлі бағытта тербелістерге ие, бірақ бойлық толқындар тек бір бағытта тербелістерге ие.
• Табиғи мұхит толқындары бойлық және көлденең толқындардың суперпозициясынан пайда болады.
