縦波と横波

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縦波と横波(たてなみとよこなみ)では、縦波(longitudinal wave)と横波(transverse wave)について記述する。

媒質の振動が伝播する現象であるが、媒質の振動が波の進行方向に対して平行であるものを縦波といい、垂直であるものを横波という。 媒質の種類により縦波が伝播できるか、横波が伝播できるかが決まる。

空気を媒質とする音波は、空気の密度の振動が伝播するもの(疎密波)であり、縦波である。

真空や透明な物体(あるいは電磁場)を媒質とする電磁波(を含む)は横波である。電磁波が横波であることはマクスウェルの方程式から導かれる。

弾性体を媒質とする弾性波(広義の音波)には縦波と横波の両方が存在する。 実際、地震波には縦波であるP波と横波であるS波が存在し、固体中ではその両方が伝播する。

横波と偏極[編集]

横波の自由度は2であるので、スカラー波またはベクトル波であり、ベクトル波には偏極が存在する。偏極の例として偏光がある。 一方、縦波の自由度は1であるので、スカラー波であり、偏極は存在しない。

関連項目[編集]