Undele transversale și longitudinale

Cu toții suntem familiarizați cu adjectivele "longitudinale" și "transversale". Și nu doar familiare, ci și în mod activ în viața de zi cu zi. Dar când vine vorba de valuri, indiferent ce - în materie lichidă, aeriană, solidă sau câmpuri electromagnetice, apare adesea o serie de întrebări. De obicei, când auziți cuvintele "valuri transversale și longitudinale", persoana medie reprezintă un sinusoid. Într-adevăr, perturbațiile vibraționale ale apei arata în felul acesta, astfel încât experiența de viață dă doar un astfel de indiciu. De fapt, lumea este mai complexă și mai diversă: conține atât valuri longitudinale, cât și valuri transversale.

Dacă oscilațiile apar în orice mediu (câmp, gaz, lichid, materie solidă), transferând energia de la un punct la altul cu o viteză care depinde de proprietățile mediului în sine, ele se numesc valuri. Datorită faptului că oscilațiile nu se răspândesc instantaneu, fazele valului la punctul de plecare și unele finite în timp ce se îndepărtează de sursă sunt tot mai diferite. Un punct important care trebuie amintit întotdeauna: când energia este transferată prin vibrații, particulele care alcătuiesc mediul nu se mișcă, ci rămân în pozițiile lor echilibrate. Mai mult, dacă luăm în considerare procesul în detaliu, devine clar că particulele singulare nu vibrează, dar grupurile lor se concentrează în orice unitate de volum. Acest lucru poate fi ilustrat prin exemplul unei frânghii obișnuite: dacă unul dintre capetele sale este fix, iar celălalt produce mișcări asemănătoare unor valuri (în orice plan), atunci apar valurile, materialul frânghiei nu se prăbușește, ceea ce ar avea loc atunci când particulele se mișcă în structura sa.

Undele longitudinale sunt caracteristice doar mediilor gazoase și lichide, dar valurile transversale sunt, de asemenea, caracteristice corpurilor solide. În prezent, clasificarea existentă împarte toate tulburările vibraționale în trei grupe: electromagnetice, lichide și elastice. Acestea din urmă, după cum probabil ați putea ghici din denumire, sunt inerente în medii elastice (grele), așa că uneori sunt numite mecanice.

Undele longitudinale apar atunci când particulele mediului oscilează, fiind orientate de-a lungul vectorului de propagare a perturbării. Un exemplu este impactul asupra capului barei metalice printr-un obiect dens și masiv. Undele transversale se propagă într-o direcție perpendiculară pe direcția vectorului de acțiune. Întrebarea naturală: "De ce numai valurile longitudinale apar în gaze și medii lichide"? Explicația este simplă: motivul pentru aceasta este că particulele care alcătuiesc datele mediului se pot mișca liber, deoarece nu sunt fixate rigid, spre deosebire de cele solide. În consecință, oscilațiile transversale sunt fundamental imposibile.

Cele de mai sus pot fi formulate puțin diferit: dacă într-un mediu deformarea cauzată de o perturbație se manifestă sub formă de forfecare, întindere și contracție, atunci este un corp solid, pentru care sunt posibile valuri atât longitudinale, cât și transversale. Dacă apariția unei schimbări este imposibilă, atunci mediul poate fi oricare.

De interes deosebit sunt undele electromagnetice longitudinale (SEW). Deși nimic teoretic nu împiedică apariția unor astfel de fluctuații, știința oficială le neagă existența într-un mediu natural. Motivul, ca întotdeauna, este simplu: electrodinamica modernă decurge din principiul că undele electromagnetice pot fi doar transversale. Refuzul unei astfel de viziuni asupra lumii va implica necesitatea revizuirii multor credințe fundamentale. Cu toate acestea, există numeroase publicații ale rezultatelor experimentelor care dovedesc practic existența SEW. Și acest lucru înseamnă în mod indirect descoperirea unei încă alte stări de materie, în care, de fapt, este posibilă generarea unui anumit tip de valuri.