Dwars versus longitudinale golven
Dwarsgolven en longitudinale golven zijn de twee belangrijkste soorten golfvoortplanting. Deze twee concepten zijn uiterst belangrijk en zijn vooral nuttig bij het verklaren van veel verschijnselen die verband houden met golfmechanica. In dit artikel gaan we transversale golven vergelijken met longitudinale golven, en hun definities, overeenkomsten en tenslotte hun verschillen bespreken.
Wat is transversale golf?
In golven en trillingen is het concept van transversale golven een hoeksteen. Transversale golf is een van de twee basisvormen van golven. Om een transversale golf te begrijpen, is een essentieel begrip van golfmechanica vereist. Een golf is een methode om energie over te dragen. Terwijl de golf zich door de ruimte voortplant, wordt ook de energie die hij draagt, voortgeplant. Deze energie zorgt ervoor dat de deeltjes onderweg gaan oscilleren. Met andere woorden, de energie wordt voortgeplant door de oscillatie van deeltjes. Bij transversale golven oscilleren deeltjes loodrecht op de richting van de golfbeweging. Opgemerkt moet worden dat deeltjes niet een beetje in de voortplantingsrichting bewegen. Voor een sinusoïdale golf oscilleren de deeltjes in een eenvoudige harmonische beweging. Voor elke golf is de grootste verplaatsing van het deeltje vanaf het evenwichtspunt gelijk aan de amplitude van de golf en evenredig met de energie die door de golf wordt gedragen. Golven zoals lichtgolven en andere elektromagnetische golven zijn transversaal. Normale lichtgolven hebben oscillaties in elke richting loodrecht op de voortplanting. Een vlak-gepolariseerde straal zou oscillaties in slechts één richting hebben.
Wat is longitudinale golf?
Longitudinale golf is het andere hoofdtype van golven die in de natuur voorkomen. Dezelfde principes van golfdynamica zijn van toepassing op longitudinale golven. In een longitudinale golf zijn de oscillaties van deeltjes evenwijdig aan de voortplantingsrichting. Dit betekent niet dat de deeltjes met de golf meebewegen. De deeltjes oscilleren alleen rond een vast evenwichtspunt in de ruimte. Omdat de trillingen evenwijdig aan de beweging zijn, ontstaat er een drukverschil. Een longitudinale golf kan ook worden beschouwd als een drukgolf, omdat de energie door druk wordt overgedragen. Opgemerkt moet worden dat, in tegenstelling tot de transversale golven, de longitudinale golven slechts één oscillatierichting hebben. De maximale verplaatsing vanaf het evenwichtspunt is gelijk aan de amplitude van de golf en is evenredig met de energie van de golf. Geluidsgolven zijn het beste voorbeeld van longitudinale golven. Het drukverschil tussen de binnenkant van ons oor en de buitenkant varieert als gevolg van drukvariatie die door de geluidsgolf wordt gecreëerd. Dit zorgt ervoor dat het diafragma van het oor oscilleert, wat vervolgens wordt gedetecteerd door de geluidsgevoelige neuronen.
Wat is het verschil tussen longitudinale golven en transversale golven?
• Transversale golven creëren oscillaties die loodrecht staan op de voortplantingsrichting, maar de longitudinale golven creëren oscillaties die evenwijdig zijn aan de voortplanting van de golf.
• Transversale golven hebben oscillaties in veel verschillende richtingen, maar longitudinale golven hebben oscillaties in slechts één richting.
• Natuurlijke oceaangolven worden gecreëerd door een superpositie van longitudinale en transversale golven.
