Hvad er områder med kompression og rarefaction i bølger?

Bølger kan tage to grundlæggende former: tværgående eller op-og-ned bevægelse og langsgående eller materielle kompression. Transversale bølger er som havbølger eller vibrationerne i en klaverledning: du kan nemt se deres bevægelse. Komprimeringsbølger er ved sammenligning usynlige alternerende lag af komprimerede og sjældne molekyler. Lyd- og stødbølger rejser på denne måde.

Mekaniske bølger

Kompressionsbølger kan kun rejse gennem en slags materiale, som luft, vand eller stål. Et vakuum kan ikke bære kompressionsbølger, da det ikke har noget stof at udføre energien. Deres afhængighed af et medium betyder, at det er mekaniske bølger, og mediet bestemmer deres bevægelseshastighed. Hastigheden af ​​lyd gennem luft er for eksempel 346 meter pr. Sekund. Et tæt materiale som stål udfører lyd på 6.100 meter pr. Sekund.

Kompressionsbølger

Hvis du kunne se en kompressionsbølge, der bevæger sig gennem luften, vil du se et område af molekyler komprimeret i retning fra hvilken bølgen var på vej. Molekylerne bliver mere og mere sjældne efter det maksimale kompressionspunkt, indtil du ser et område med det laveste tryk med de færreste luftmolekyler. Luften bliver gradvist tættere efter dette punkt, indtil du når en maksimal kompression igen. Afstanden mellem maksimale kompressions- eller sjældningspunkter er en bølgelængde. Som frekvensen af ​​en bølge går op, bliver dens bølgelængde kortere.

Interferens

To eller flere bølger, der krydser det samme punkt i et medium, forstyrrer hinanden. Du kan se dette, hvis du vælger to sten i en stille dam; krusninger spredes ud og overlapper hinanden. Det samme sker med kompressionsbølger. Hvis et kompressionspunkt opfylder et sjældent punkt, afbryder de to hinanden. Hvis to kompressionspunkter mødes, forstærker de hinanden og skaber et punkt med to gange trykket.

Stødbølger

En stråle, der bevæger sig hurtigere gennem lyden end lydens lyd, frembringer en lydbølge. Når strålen bevæger sig fremad, stiger luftmolekyler op foran den, som sne foran plov. De komprimerede og sjældne luftlag flytter ikke lige ud fra en kilde, som du får med lyd. Stødbølgen udgør et kegleformet mønster med spidsen lige foran flyet, og kompressionsbølger flytter ud bag det i stadig større cirkler.