Inhoud
De golven kunnen twee basisvormen hebben: dwars, met verticale en longitudinale beweging, of materiaalcompressie. De transversale golven zijn als de golven van de zee of de trillingen in het touw van een piano: het is mogelijk om de beweging ervan gemakkelijk te zien. Compressiegolven zijn, in vergelijking, onzichtbare alternerende lagen van gecomprimeerde en verdunde moleculen. De golven van geluid en schok verspreiden zich op deze manier.
Mechanische golven
Compressiegolven kunnen zich voortplanten via een soort materiaal, zoals lucht, water of staal. Het vacuüm kan geen compressiegolven dragen, omdat er geen substantie is om de energie te geleiden. De afhankelijkheid van het medium betekent dat het mechanische golven zijn en dat het medium hun snelheid bepaalt. De snelheid van het geluid in de lucht is bijvoorbeeld 346 m per seconde. Een dicht materiaal zoals staal voert geluid uit op 6.100 m per seconde.
Compressiegolven
Als je een compressiegolf zou kunnen zien bewegen door de lucht, zou je een gebied van moleculen zien gecomprimeerd in de richting van waaruit de golf zich voortplant. De moleculen worden steeds ijler na een maximaal samendrukpunt, totdat een lager drukgebied wordt waargenomen met minder luchtmoleculen. De lucht wordt na dit punt steeds dichter, totdat deze de maximale compressie weer bereikt. De afstand tussen de maximale punten van samendrukking en verdunning is een golflengte. Naarmate de frequentie van een golf toeneemt, neemt de lengte ervan af.
inmenging
Twee of meer golven, die hetzelfde punt in één medium kruisen, interfereren met elkaar. Je kunt dit effect zien door twee stenen naar een stilstaand watermeer te gooien; de golven verspreiden zich en overlappen elkaar. Hetzelfde gebeurt met de compressiegolven. Als een compressiepunt een verdampingspunt bereikt, worden de twee geannuleerd. Als twee compressiepunten samenkomen, versterken ze zichzelf, waardoor een punt ontstaat met de dubbele druk.
Schokgolven
Een straal sneller door de lucht dan de snelheid van geluid produceert een sonische explosie. Naarmate de straal vordert, 'stapelen' de luchtmoleculen zich voor hem op, zoals de aarde voor een bulldozer. Gecomprimeerde en ijle luchtlagen bewegen niet recht als geluid. De schokgolf vormt een kegel met de punt voor de straal en de compressiegolven bewegen in toenemende cirkels naar achteren.