Поперечні хвилі

Поряд з поздовжніми існують поперечні хвилі, в яких частинки коливаються перпендикулярно напрямку поширення хвилі. Спостерігати поперечну хвилю найпростіше, якщо прив’язати до чого-небудь мотузку, а потім взятися за її вільний кінець і качнути (рис. 62, Б). По мотузці побіжить хвиля, в якій з суворою регулярністю в часі і просторі будуть чергуватися горби і западини. Якщо качати кінець мотузки протягом деякого часу з постійною частотою, хвилі будуть постійно поширюватися по ній від вашої руки до того місця, де мотузка закріплена. Це відбувається тому, що в мотузці, як і у всякому твердому тілі [8], існують сили зчеплення між молекулами, які називаються силами пружності. Перша гойднувшись молекула тягне за собою другу, друга – третю і т. Д. В принципі весь процес нагадує той, який відбувається при послідовному коливанні маятників з тією різницею, що коливання відбуваються не в напрямку руху хвилі, а перпендикулярно їй.
Найпростіше спостерігати хвилі на воді, будь то великі морські хвилі, дрібні брижі на ставку чи річці або розходяться кола від кинутого в калюжу каменю. Спостерігаючи за такими хвилями, ми побачимо, що в деяких місцях вода підведена над якимось середнім рівнем, а в інших знаходиться нижче його. Ця картина перебуває в постійному русі: там, де щойно була опуклість, з’являється западина, і навпаки. Такі хвилі не підкоряються простим законам, вони являють собою складну комбінацію поздовжніх і поперечних хвиль. Форма хвилі і характер її руху також залежать від глибини водойми і деяких інших причин (рис. 63, 64).
Необхідно мати на увазі, що середовище, в якому поширюються хвилі, сама нікуди не рухається. У цьому легко переконатися, поспостерігавши за яким-небудь предметом, що знаходиться на поверхні води.

Після того як у воду кинули камінь, предмет почне коливатися вгору і вниз, але його відстань до берега при цьому не зміниться. Однак це стосується тільки простого хвильового руху. У більш складних випадках коливання може складатися з рухом самого середовища. Прикладом такого складного руху є морський прибій.

Посилання на основну публікацію