Τι είναι το Εγκάρσιο Κύμα;

Εγκάρσιο κύμα είναι ένα κύμα του οποίου οι ταλαντώσεις συμβαίνουν σε διεύθυνση κάθετη προς την κατεύθυνση διαδρομής. Τα διαμήκη κύματα, από την άλλη πλευρά, ταλαντώνονται στην ίδια κατεύθυνση με τη διάδοση του κύματος. Οι ταλαντώσεις ενός εγκάρσιου κύματος μπορεί να αποτελούνται από ύλη ή ενέργεια. Το κύμα που παράγεται με το κούνημα μιας χορδής χρησιμοποιεί την ύλη για να διαδοθεί. Ένα ηλεκτρομαγνητικό (EM) κύμα είναι ένα εγκάρσιο κύμα που μπορεί να χρησιμοποιήσει τον κενό χώρο ως μέσο.

Αυτά τα κύματα μπορούν να αντιπαραβληθούν με τα διαμήκη κύματα, τα οποία ταλαντώνονται προς την κατεύθυνση της κυματικής κίνησης. Ένα καλό παράδειγμα διαμήκους κύματος είναι το κύμα που παράγεται σε ένα Slinky® όταν κάποιος σπρώχνει το ένα άκρο προς το άλλο άκρο. Όταν συμβεί αυτό, η ορμή ενός μέρους του Slinky® μεταφέρεται κατά μήκος του Slinky® μέσω συγκρούσεων. Αν και είναι πιο δύσκολο να φανταστεί κανείς, τα ηχητικά κύματα λειτουργούν επίσης με παρόμοιο τρόπο. Όπως και με το Slinky®, εξαρτώνται από τη διαμήκη μεταφορά ορμής μέσω συγκρούσεων ύλης.

Στην πραγματικότητα, μόνο τα διαμήκη κύματα μπορούν να διαδοθούν μέσω ενός αερίου μέσου. Τα σωματίδια στα αέρια συγκρούονται μεταξύ τους με τον ίδιο τρόπο που συγκρούονται τα μεγαλύτερα στερεά αντικείμενα. Όταν αυτό συμβαίνει με πολλά σωματίδια ταυτόχρονα, δημιουργείται ένα κύμα πίεσης. Τα κύματα πίεσης είναι διαμήκη κύματα που κινούνται γρήγορα προς τα έξω μέσω ενός μέσου προς όλες τις κατευθύνσεις. Σε μοριακό επίπεδο, ωστόσο, δεν αποτελούνται από σωματίδια που συγκρούονται.

Ένα εγκάρσιο κύμα μπορεί να γίνει και με την ύλη. Όταν το άκρο μιας χορδής μετακινείται από πλευρά σε πλευρά, αυτή η κίνηση μεταφέρεται προς το άλλο άκρο της χορδής. Αυτό συμβαίνει επειδή κάθε τμήμα συμβολοσειράς συνδέεται σταθερά με το επόμενο τμήμα. Ουσιαστικά, το κύμα διαδίδεται επειδή κομμάτια της χορδής τραβιούνται στο πλάι από γειτονικά κομμάτια.

Το ίδιο αποτέλεσμα μπορεί να δημιουργηθεί σε ένα σώμα νερού, όπως μια λίμνη. Όταν μια σταγόνα νερού πέφτει στην επιφάνεια της λίμνης, σπρώχνει λίγο νερό προς τα κάτω. Αυτή η κίνηση προς τα κάτω επηρεάζει παρακείμενους όγκους νερού λόγω διατμητικής τάσης. Η διατμητική τάση προκύπτει όταν ένα υγρό κινείται με διαφορετικές ταχύτητες σε διαφορετικές θέσεις.

Ένα κύμα EM είναι επίσης ένα εγκάρσιο κύμα. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα έχουν μια ηλεκτρική και μια μαγνητική συνιστώσα που είναι και τα δύο κάθετα στην κατεύθυνση διάδοσης του κύματος. Σε αντίθεση με πολλούς άλλους τύπους κυμάτων, τα κύματα ΗΜ δεν απαιτούν να υπάρχει ύλη για διάδοση. Τα κύματα ΗΜ κινούνται με την ταχύτητα του φωτός και μεταφέρουν ποσότητα ενέργειας ανάλογη με τη συχνότητά τους. Η συχνότητα ενός κύματος αναφέρεται στον αριθμό των ταλαντώσεων που ολοκληρώνει κάθε δευτερόλεπτο.