Längswellen, auch bekannt als "L-Wellen", sind Wellen, die dieselbe Richtung des Vibrierens wie ihre Richtung des Reisens haben, was bedeutet, dass die Bewegung des Mediums in derselben Richtung wie oder der entgegengesetzten Richtung zur Bewegung der Welle ist. Mechanische Längswellen sind auch compressional Wellen oder Kompressionswellen genannt geworden.

Nichtelektromagnetisch

Längswellen schließen Schallwellen (Wechsel im Druck, der Partikel-Versetzung oder der Partikel-Geschwindigkeit ein, die in einem elastischen Material fortgepflanzt ist) und seismische P-Wellen (geschaffen durch Erdbeben und Explosionen).

Schallwellen

Im Fall von harmonischen Längsschallwellen können die Frequenz und Wellenlänge mit der Formel beschrieben werden

wo:

• y ist die Versetzung des Punkts auf der Reisen-Schallwelle;
• x ist die Entfernung der Punkt ist von der Quelle der Welle gereist;
• t ist die vergangene Zeit;
• y ist der Umfang der Schwingungen,
• c ist die Geschwindigkeit der Welle; und
• ω ist die winkelige Frequenz der Welle.

Die Menge x/c ist die Zeit, dass die Welle ins Reisen die Entfernung x. bringt

Die gewöhnliche Frequenz (f) der Welle wird durch gegeben

Für Schallwellen ist der Umfang der Welle der Unterschied zwischen dem Druck der unbeeinträchtigten Luft und dem maximalen durch die Welle verursachten Druck.

Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Tons hängt vom Typ, der Temperatur und dem Druck des Mediums ab, durch das es sich fortpflanzt.

Druck-Wellen

In einem elastischen Medium mit der Starrheit hat eine harmonische Druck-Welle-Schwingung die Form,

wo:

• y ist der Umfang der Versetzung,
• k ist der wavenumber,
• x ist Entfernung entlang der Achse der Fortpflanzung,
• ω ist winkelige Frequenz,
• t ist Zeit und
• φ ist Phase-Unterschied.

Die Kraft, die handelt, um das Medium in seine ursprüngliche Position zurückzugeben, wird durch das Hauptteil-Modul des Mediums zur Verfügung gestellt.

Elektromagnetisch

Die Gleichungen von Maxwell führen zur Vorhersage von elektromagnetischen Wellen in einem Vakuum, die querlaufend sind (in dem sich die elektrischen Felder und magnetischen Felder rechtwinklig zur Richtung der Fortpflanzung ändern). Jedoch können Wellen in Plasma oder beschränkten Räumen bestehen. Diese werden Plasmawellen genannt und können längs gerichtet, oder eine Mischung von beiden querlaufend sein. Plasmawellen können auch in magnetischen Feldern ohne Kräfte vorkommen.

In der frühen Entwicklung des Elektromagnetismus gab es etwas Vorschlagen, dass elektromagnetische Längswellen in einem Vakuum bestanden haben. Nach den Versuchen von Heaviside, die Gleichungen von Maxwell zu verallgemeinern, ist Heaviside zum Beschluss gekommen, dass elektromagnetische Wellen als Längswellen in "freien homogenen oder" Raummedien nicht gefunden werden sollten. Aber die Gleichungen von Maxwell führen wirklich zum Äußeren von Längswellen unter einigen Verhältnissen entweder in Plasmawellen oder in geführten Wellen. Grundsätzlich verschieden von den "Frei-Raum"-Wellen, wie diejenigen, die durch das Hertz in seinen UHF-Experimenten studiert sind, sind Wellen von Zenneck. Die Längsweise einer widerhallenden Höhle ist ein besonderes Muster der stehenden Welle, das durch in einer Höhle beschränkte Wellen gebildet ist. Die Längsweisen entsprechen den Wellenlängen der Welle, die durch die konstruktive Einmischung nach vielem Nachdenken von den nachdenkenden Oberflächen der Höhle verstärkt werden. Kürzlich, Haifeng Wang u. a. vorgeschlagen kann sich eine Methode, die eine (leichte) elektromagnetische Längswelle im freien Raum und diese Welle erzeugen kann, ohne Abschweifung für einige Wellenlängen fortpflanzen.

Siehe auch

• Längsweise
• Querwelle

Weiterführende Literatur

• Varadan, V. K. und Vasundara V. Varadan, "Das elastische Welle-Zerstreuen und die Fortpflanzung". Verdünnung wegen des Zerstreuens von compressional Überschallwellen in granulierten Medien - A.J. Devaney, H. Levine und T. Plona. Ann Arbor, Michigan, Ann Arbor Science, 1982.
• Schaaf, John van der, Jaap C. Schouten, und Mein Gott M. van den Bleek, "Experimentelle Beobachtung von Druck-Wellen in Gasfestkörpern Fluidized Betten". Amerikanisches Institut für Chemotechniker. New York, New York, 1997.
• Krishan, S, und Ein Selim, "Generation von Querwellen durch die nichtlineare Wechselwirkung der Welle-Welle". Abteilung der Physik, Universität von Alberta, Edmonton, Kanada.
• Handkarre, W. L., "Übertragung von elektromagnetischen Wellen in hohlen Tuben von Metall", Proc. ZORN, vol. 24, Seiten 1298-1398, Oktober 1936.
• Russell, Dan, "Längs- und Querwelle-Bewegung". Akustik-Zeichentrickfilme, Kettering Universität angewandte Physik.
• Längswellen, mit Zeichentrickfilmen "Das Physik-Klassenzimmer"

Links

Websites

• Eine interaktive Simulation von Längsreisen-Welle-Typen waves/wavetypes.htm Wave hat das Verwenden hohen Geschwindigkeitsfilms und Zeichentrickfilme] erklärt