Mikä on pitkittäinen aalto?

Pitkittäisaalto on värähtely tai värähtely, joka kulkee väliaineessa liikesuunnan suuntaisesti. Kun yksi värähtelypartikkeli on häiriintynyt, se siirtää häiriön seuraavalle hiukkaselle kuljettamalla aaltoenergiaa. Kun energiaa kuljetetaan, väliaineen hiukkaset siirtyvät vasemmalle ja oikealle liikkeelle. Jos esimerkiksi pitkittäinen aalto kulkee itään väliaineen läpi, häiriö värisee rinnakkain vuorotellen vasemmalta oikealle poikittaisen aallon liikkeen sijaan.

Pitkittäiset aallot voidaan jakaa kahteen luokkaan, jotka ovat ei-sähkömagneettisia ja sähkömagneettisia. Suurin ero näiden kahden välillä on se, että sähkömagneettiset aallot voivat siirtää energiaa tyhjiön kautta, kun taas ei-sähkömagneettiset aallot eivät. Ei-sähkömagneettiset aallot sisältävät paine- ja ääniaaltoja. Plasma -aaltojen katsotaan olevan sähkömagneettisia pitkittäisiä aaltoja.

P-aallot tai paineaallot ovat puristus- tai elastisia aaltoja, jotka voivat kulkea erilaisten väliaineiden, kuten kaasujen, kiintoaineiden ja nesteiden, läpi. Seismisen tapahtuman aikana paineaaltoja syntyy vuorottelevan puristuksen ja purkamisen seurauksena. Esimerkiksi maanjäristyksen aiheuttama värähtely aiheuttaa värähtelyjä, jotka kulkevat maan ja veden läpi. Kaikista seismisistä aaltotyypeistä paineaaltoja pidetään nopeimpina, jolloin ne voivat matkustaa pitkiä matkoja. Paineaallot kirjataan seismometrillä, joka mittaa maan liikkeitä.

Maanjäristykset voivat myös tuottaa ääniaaltoja. Paineaaltojen tavoin myös ääniaallot ovat luonteeltaan puristavia, mikä tarkoittaa, että aallot laajenevat ja puristavat ainetta liikkuessaan sen läpi. Ääniaallot, aivan kuten p-aallot, tarvitsevat väliaineen energian siirtämiseksi alueelta toiselle. Äänen nopeus riippuu väliaineesta, jonka läpi se kulkee. Yleensä ääni-aallot kulkevat nopeammin kiinteissä aineissa verrattuna ei-kiinteisiin tietovälineisiin, kuten ilmaan.

Virityshaarukan käyttäminen on hyvä esimerkki siitä, miten ääni tuotetaan ja lähetetään ilmavälineen kautta. Haarukan liikkeet tuottavat värähtelyjä, jotka häiritsevät ilmahiukkasia ja tuottavat sarjan puristus- ja purkutoimia. Nämä toiminnot tuottavat puhtaan nuotin.

Toisin kuin paine- ja ääniaallot, plasma -aaltoja ei voida tuottaa suoraan maanjäristyksestä. Sen sijaan plasma -aallot on tuotettava sähköisestä tai magneettisesta lähteestä. Laser on esimerkki laitteesta, joka tuottaa plasma -aaltoja, kun se on vuorovaikutuksessa ionisoivien kaasujen kanssa. Tämäntyyppinen pitkittäinen aalto voi esiintyä ionisoidussa tai varautuneessa tilassa. Sähkömagneettinen aalto voi olla myös poikittaisen aallon muodossa, kun taas paineaalto on aina pitkittäinen aalto.