Skersinės ir išilginės bangos

Mes visi žinome būdvardžius "išilginis" ir "skersai". Ir ne tik susipažinę, bet ir aktyviai juos naudodamiesi kasdieniame gyvenime. Bet kai kalbama apie bangas, nesvarbu, kas - skysčio, oro, kietųjų dalelių ar elektromagnetinių laukų, tada dažnai kyla daug klausimų. Paprastai, klausydamas žodžių "skersinės ir išilginės bangos", vidutinis žmogus yra sinusoidas. Iš tiesų, vibraciniai pasipiktinimai vandens tiesiog atrodo taip, todėl gyvenimo patirtis suteikia tik tokį raktą. Tiesą sakant, pasaulis yra sudėtingesnis ir įvairus: jame yra tiek išilginės bangos, tiek skersinės bangos.

Jei bet kokioje terpėje (lauke, dujų, skystoje, kietoje medžiagoje) atsiranda svyravimai, energijos perkėlimas iš vieno taško į kitą, kurio greitis priklauso nuo paties terpės savybių, vadinamos bangomis. Atsižvelgiant į tai, kad svyravimai nedelsiant plinta, bangos fazės pradiniame taške ir kai kurie galutiniai, kai jie nukrypsta nuo šaltinio, vis labiau skiriasi. Svarbus dalykas, kurį visada reikėtų prisiminti: kai energija perduodama per virpesius, terpės sudedamosios dalelės nesikeičia, tačiau išlieka jų subalansuotose pozicijose. Be to, jei mes išsamiau išnagrinėsime procesą, paaiškėja, kad ne vienos dalelės yra vibruojančios, bet jų grupės koncentruojamos bet kuriame tūrio vienete. Tai gali būti iliustruota paprasto lyno pavyzdžiu: jei vienas iš jo galų yra fiksuotas ir iš kitos sukuria banginio tipo judesius (bet kokioje plokštumoje), tada atsiranda bangos, virvės medžiaga nesikeičia, kuri atsirastų, kai dalelės juda savo struktūroje.

Išilginės bangos būdingos tik dujinėms ir skystoms terpėms, bet skersinės bangos taip pat būdingos kietoms kūnoms. Šiuo metu esama klasifikacija visus vibracinius sutrikimus padalina į tris grupes: elektromagnetinę, skystą ir elastingą. Pastarasis, kaip jūs galvojate iš pavadinimo, yra būdingas elastinei (kietai) aplinkai, todėl jas kartais vadina mechanine.

Išilginiai bangai kyla, kai svyruojasi terpės dalelės, nukreiptos palei įsibėgėjimo sklaidos vektorių. Pavyzdys yra metalo lazdele pasislėpęs tankus, masyvus objektas. Skersinės bangos skleidžiamos kryptimi, statmenai veikimo vektoriaus krypčiai. Natūralus klausimas: "Kodėl gali atsirasti tik išilginės bangos dujose ir skystoje terpėje?" Paaiškinimas yra paprastas: priežastis yra tai, kad terpės duomenys sudarančios dalelės gali laisvai judėti, nes jos nėra griežtai fiksuotos, priešingai nei kietos medžiagos. Todėl skersiniai svyravimai yra iš esmės neįmanomi.

Ankstesnis gali būti suformuluotas šiek tiek kitaip: jei trikdžių sukelta deformacija pasireiškia apkarpymo, ištempimo ir susitraukimo forma, tai yra tvirtas kūnas, dėl kurio gali būti tiek išilginės, tiek skersinės bangos. Jei pamainos išvaizda neįmanoma, tai laikmena gali būti bet kokia.

Ypač įdomios yra išilginės elektromagnetinės bangos (SEW). Nors teoriškai niekas netrukdo tokių svyravimų atsiradimui, oficialus mokslas neigia jų egzistavimą natūralioje aplinkoje. Priežastys, kaip visada, yra paprastas: šiuolaikinė elektrodinamika išplaukia iš principo, kad elektromagnetinės bangos gali būti tik skersinės. Atsisakius tokios pasaulinės vizijos, reikės persvarstyti daugybę pagrindinių įsitikinimų. Nepaisant to, yra daug publikacijų apie eksperimentų rezultatus, kurie praktiškai patvirtina SEW egzistavimą. Ir tai netiesiogiai reiškia dar vieną materijos būseną, kurioje iš tiesų galima tam tikros bangos rūšis atskleisti.