Boyuna dalga

Boyuna dalgalar (l dalgaları) içerisinde ortam yerdeğiştirmesinin giden dalgayla aynı veya zıt yönde olduğu dalgalardır. Mekanik boyuna dalgalara ortamda ilerlerken kompresyon ve seyreltme ürettikleri için bunlara kompresyon dalgası veya basınç dalgası da denilmektedir. Diğer başlıca dalga tipi, içerisinde ortam yerdeğiştirmesinin yayılma doğrultusuna dik açı yaptığı enine dalgadır. Enine dalgalara "t dalgaları" veya "kesme dalgaları" da denilmektedir.

Boyuna dalgalar, ses dalgalarını (basınçta titreşim, uzanım parçacığı, elastik ortamda yayılmış parçacık hareketi) ve sismik p dalgaları (deprem ve patlamalar sonucu oluşur)nı kapsar. Boyuna dalgalarda ortam yerdeğiştirmesi dalganın yayılımına paraleldir. Gergin Slinky oyuncağı, uzunluğu boyunca bobinler arasındaki uzaklığın azalıp arttığı güzel bir görselleştirmedir. Havadaki ses dalgaları boyuna basınç dalgalarıdır.

Boyuna harmonik ses dalgaları halinde, dalganın frekansı ve dalga boyu

${\displaystyle y(x,t)=y_{0}\cos {\Bigg (}\omega \left(t-{\frac {x}{c}}\right){\Bigg )}}$

Formülde:

• y giden ses dalgası üzerindeki noktanın ortam yerdeğiştimesi
• x dalga kaynağından çıkan noktanın uzaklığı
• t geçen süre
• y₀ salınım genliği
• c dalga hızı
• ω dalganın açısal sıklığını temsil eder.

x/c nin niceliği dalganın x uzaklığına gitmek için harcadığı zamandır.

Dalganın olağan sıklığı (f) aşağıdaki formülle verilir

${\displaystyle f={\frac {\omega }{2\pi }}.}$

Ses dalgaları için dalga genliği, bozulmamış havanın basıncı ile dalgadan kaynaklanan maksimum basınç arasındaki farktır.

Ses hızı tipine, sıcaklığına ve yayılım gerçekleştiren ortamın içeriğine göre değişir.

Katılıkla birlikte elastik ortamda harmonik basınç dalgası salınımının bir formülü vardır,

${\displaystyle y(x,t)\,=y_{0}\cos(kx-\omega t+\varphi )}$

Formülde:

• y₀ yerdeğiştirmenin genliği
• k dalga sayısı
• x yayılma ekseni boyunca mesafe
• ω açısal frekans
• t zaman
• φ faz farkını temsil eder.

Başlangıçtaki konumuna geri dönmek için harekete geçen dengeleyici kuvvet, ortamın Bulk modülü ile sağlanır.

Maxwell denklemleri enine uzanan vakumdaki elektromanyetik dalgaların öngörüsüne yol açar; fakat dalgalar plazmada veya boyuna, enine ya da ikisinin karışımı olabilen plazma dalgaları olarak isimlendirilen sınırlı alanlarda bulunabilir. Plazma dalgaları ayrıca kuvvet olmayan manyetik alanlarda da olabilir.

Elektromanyetizmin ilk gelişim yıllarında kütleler ve vektör devinim-1 mezonu için göreceli kuantum alanı denklemi yaratmasıyla bilinen Alexandru Proca (ki denkleme kendi ismini vermiştir- Proca denklemi) gibi kişilere rastlanılmaktaydı. Günümüz on yılında, Jean-Pierre Vigier ve İsveç Asil Toplumundan Bo Lehnert gibi genişletilmiş elektromanyetizma konusuyla ilgilenen bazı teoristler, Proca denklemini Maxwell denkleminin boyuna elektromanyetik içeriklerinin boyuna elektromanyetik dalgaların polarize olmuş Dirac vakumunda bulunuyor olmasını gösterdiği gibi fotonların hacmini göstermek amacıyla kullanmıştır.

Heaviside, Maxwell denklemini genelleme teşebbüslerinden sonra, elektromanyetik dalgaların açık alan veya homojen ortamda boyuna dalgalar şeklinde bulunmayacağı sonucuna varmayacaktı; ancak Maxwell denklemi plazma dalgalarında veya yönelimli dalgalar gibi bazı durumlar altında boyuna dalgaların görünmesine yol açtı.

Hertz tarafından UHF deneylerinde üzerinde çalışılanlar gibi açık ortamlardan uzak olan dalgalar temel olarak Zenneck dalgalarıdır. Rezonant boşluğunun boyuna biçmi boşlukta sınırlanan dalgalar tarafından oluşturulmuş özel, duran dalga örnekleridir. Boyuna biçim, oyuğun yansıtıcı yüzeyinden gelen birçok yansımadan sonra yapıcı arayüz tarafından sağlamlaştırılan dalganın dalga boyuyla örtüşür. Bugünlerde Haifeng Wang ve diğerleri açık ortamlarda boyuna elektromanyetik dalga üretebilen bir yöntem öne sürdüler ve bu dalga dalga boylarına ayrılmaksızın yayılabilir.

• Enine dalgalar