Inhoud
Golven kunnen twee basisvormen aannemen: dwarse of op en neer gaande beweging, en longitudinale of materiaalcompressie. Dwarsgolven zijn als oceaangolven of de trillingen in een pianodraad: je kunt hun bewegingen gemakkelijk zien. Compressiegolven zijn in vergelijking onzichtbare afwisselende lagen van gecomprimeerde en ijle moleculen. Geluids- en schokgolven reizen deze kant op.
Mechanische golven
Compressiegolven kunnen alleen door een bepaald materiaalmedium reizen, zoals lucht, water of staal. Een vacuüm kan geen compressiegolven dragen, omdat het geen substantie heeft om de energie te geleiden. Hun afhankelijkheid van een medium betekent dat dit mechanische golven zijn en het medium bepaalt hun bewegingssnelheid. De snelheid van het geluid door de lucht is bijvoorbeeld 346 meter per seconde. Een dicht materiaal zoals staal geleidt geluid met 6.100 meter per seconde.
Compressiegolven
Als je een compressiegolf door de lucht zou zien bewegen, zou je een gebied van moleculen zien gecomprimeerd in de richting van waaruit de golf zich voortbewoog. De moleculen worden steeds zeldzamer na het maximale compressiepunt, totdat je een gebied met de laagste druk ziet met de minste luchtmoleculen. Na dat punt wordt de lucht geleidelijk dichter, totdat u weer een maximale compressie bereikt. De afstand tussen maximale compressie of zeldzaamheidspunten is één golflengte. Naarmate de frequentie van een golf omhoog gaat, wordt de golflengte korter.
inmenging
Twee of meer golven, die hetzelfde punt in een medium kruisen, interfereren met elkaar. Je kunt dit zien als je twee stenen in een stille vijver laat vallen; rimpelingen spreiden zich uit en overlappen elkaar. Hetzelfde gebeurt met compressiegolven. Als een compressiepunt een ijzig punt ontmoet, heffen de twee elkaar op. Als twee compressiepunten elkaar ontmoeten, versterken ze elkaar, waardoor een punt ontstaat dat twee keer de druk heeft.
Schokgolven
Een straal die sneller door de lucht beweegt dan de snelheid van het geluid produceert een sonische dreun. Terwijl de straal vooruit beweegt, stapelen luchtmoleculen zich voor zich op, zoals sneeuw voor de ploeg. De gecomprimeerde en ijle luchtlagen komen niet recht uit een bron, zoals je krijgt met geluid. De schokgolf vormt een kegelvormig patroon met de punt net voor het vlak, en compressiegolven bewegen zich erachter uit in steeds grotere cirkels.