横波と縦波

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波は振動が媒質中を次々と伝わっていく現象ですが、波の伝わっていく方向と波の振動方向によって、横波と呼ばれる波と縦波と呼ばれる波とがあります。



横波:媒質の振動方向が波の進行方向と直角な方向である波。(例:弦の振動、電磁波、etc)


縦波:媒質の振動方向が波の進行方向と同じ方向である波。(例:音波、etc)



上のアニメにおいて、上段の図が横波、中段の図が縦波です。波は全体として移動していくように見えますが、上段および中段の図において赤色で示した点の動きに注目して下さい。波が進行しても、その点はその付近でただ振動しているだけであることが分かります。そしてその振動方向は、横波では波の進行方向と直角であり、縦波では波の伝わっていく方向と同じ方向に振動していることが分かります。


とくに縦波の場合、その振動方向が波の進行方向と同じ方向であるために、点が密に集まったり逆に間隔が広くなったりしていることが分かります。このように、縦波では媒質に疎密が生じます。そこで縦波のことを、疎密波とも言います。下段のアニメは、この密度の状態を表しています。音波は縦波の代表例ですが、音波の媒質は普通は空気ですから、空気の密度が高くなれば空気圧は音波がなかったときよりもわずかに高くなり、疎になれば空気圧はわずかに減少します。この様な空気圧のわずかな変動を音圧といい、この音圧変化が耳に達して鼓膜をふるわせ、我々は音を感知するわけです。


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