波動與聲音
橫波
抓住一條長繩的一端上下抖動,一個隆起就會沿著繩子朝遠端衝去,然而繩子本身從不往那一端移動,每一小段只是上下擺動。橫波就是晃動方向與波前進方向互相垂直的波。它回答的問題是:粒子的運動方向相對於波前進的方向是怎樣的?
在橫波中,粒子的位移與波前進的方向垂直(成直角)。想像有波峰(最高點)與波谷(最低點)沿著繩子前進,而每一段介質橫著前進方向上下或左右移動,同時波峰的圖樣不斷推進。由於這種運動有明確的橫向方向,橫波可以被偏振(polarization),也就是被限制在單一振動平面內。繩上的波、水面的漣漪(大致上),以及光,都是橫波。
一個誠實的提醒:橫向的機械波需要一種能抵抗剪切(側向錯動)的介質,所以它們能在固體中或沿著表面傳遞,卻無法穿過氣體或液體的內部。這正是為什麼空氣中的聲音不是橫波。光是橫波,卻完全不帶介質,在那裡橫向振盪的是電場與磁場。
把一條拉直的彈簧玩具(slinky)或繩子左右甩動。波沿著它的長度奔馳,而每一圈只在橫向來回擺盪,橫向運動、縱向前進。
在橫波中,粒子的運動方向與波的前進方向成直角。
只有橫波能被偏振。空氣中的聲音無法偏振,因為它是縱波,而不是橫波。
另见