| 词条 | 横波纵波 |
| 释义 | 关于波波就是振动的传播。当波从波源传播出去，就是介质的事。 在同种均匀介质中，振动的传播是匀速直线运动，这种运动，用波速V表征。 对于匀速直线运动，波速V不变（大小不变，方向不变），所以波速V是一个不变的量。 振动是另一回事，介质分子并没有随着波的传播而迁移，介质分子的永不停息的无规则的运动，是热运动，其平均速度为零。 所以，在研究振动和波的问题上，为了使问题尽量简化，我们假定所有的介质分子都是静止的。它们每一个个体的运动，只是简谐振动。 我们知道，作简谐振动的质点的运动速度，时时刻刻都是变化的。如果振动方程是 x=Asinωt 那么，速度就是v=ωAcosωt， 时间t变化，振速v随时间而发生变化。 波的分类当振动在介质中传播时，有两种形式，一种叫做P波，又叫做纵波。这种波的特点，就是振速v‖V波速。 另一种叫做S波，又叫横波。这种波的特点，就是振速v⊥V波速。 横波transverse wave（S波）横波也称“凹凸波”。质点的振动方向与波的传播方向垂直，这样的波称为“横波”。横波的特点是质点的振动方向与波的传播方向相互垂直。在横波中波长通常是指相邻两个波峰或波谷之间的距离。电磁波、光波就是横波。 横波；质点的振动方向与波的传播方向垂直的波。突起的部分为波峰，凹下部分叫波谷。 纵波longitudinal wave （P波）纵波是质点的振动方向与传播方向平行的波。如敲锣时，锣的振动方向与波的传播方向就是平行的，声波是纵波。 定义：一个可以穿过整个地球的主要的（压缩的）地震波。之所以这样命名是因为它是在地震期间到达地震仪驻地的第一波。 波长的定义波长：沿着 波 的传播方向，在波的图形中相对 平衡位置 的位移时刻相同的两个质点之间的距砻。 横波与纵波的波长 ---- 在横波中波长通常是指相邻两个 波峰 或 波谷 之间的距离。在纵波中波长是指相邻两个 密部 或 疏部 之间的距离。 波的传播固体有切变弹性，所以在固体中能传播横波，液体和气体没有切变弹性，因此只能传播纵波，而不能传播横波。 液体表面形成的水波是由于重力和表面张力作用而形成的，表面每个质点振动的方向又不和波的传播方向保 严格说，在水表面的水波并不属于横波的范畴，因为水波与地震波都是既有横波又有纵波的复杂类型的机械波。 水波很容易被认为是一种横波，实际上并非如此。在平衡的情况下，水的表面是水平的。水面发生扰动时，使水面恢复水平的回复力有两个，一个是重力，另一个是表面张力。水波中，对水面质点提供的回复力在波长很小时，表面张力的作用是主要的，这种波叫做表面张力波。对于波长很长很长的波，表面张力的作用可以忽略，波动主要是重力作用的结果，这种波叫做重力波。由于水的不可压缩性，波峰中的水必然是从附近的波谷中流出来的。因此，水波中的每个质点的运动都是由纵向运动和横向运动合成的 相关学术问题有人会问：如果振速v与波速V 既不在同一直线上，又不互相垂直呢？ 我们可以认为，这样的波源传播出来的波，含有两列波，一列是纵波，一列是横波。 它们在同一种介质中的传播速度V不同，纵波的速度比横波的速度大得多。所以，在波从波源中传播出来之后，它们就自动分开了。 那为什么纵波和横波的波速会不相同的呢？ 首先我们应该知道：什么是纵波？什么是横波？如果最基本的问题都没有搞清楚，却不断地追问下去，最后的结果，除了把自己搞糊涂，没有任何好处。 我们如果对分子运动论很熟悉，就会知道，既然我们研究的介质分子是静止的、均匀分布的，那么，对于纵波来说，当振子向前运动时，它将占据前方原来均匀分布介质分子的空间，把原来的介质分子压缩在一个小空间中，形成一个密部。 密部的分子之间的距离变小，呈现的分子力是斥力。斥力使分子向周围作离心运动。离心运动的结果，使原来是密部的小空间变成疏部，而周围的空间变成新的密部。 那么，宏观地看，相当于原来密部变成疏部，而且密部传播出去。 那么，新的疏部也传播出去。 于是，宏观地看，振子（波源）不断向外传播出密疏相间的振动，这就是纵波。 显然，分子力的斥力较为强大，而且作用范围较近，因此，振动传播出去的速度较快。所以，纵波的传播速度较快。 不仅如此，这一叙述对所有介质都适用。所以，纵波可以在固体、液体、气体的内部传播，也可以在固体的表面传播，却不可以在液体和气体的分界面上传播。 那为什么纵波不可以在液体和气体的分界面上传播？ 在液体和气体的分界面上，液体的表面层分子比较稀薄，形成一个呈现表面张力的特殊层。这一层如果出现密部和疏部，意味着液体的表面粉碎。 表面张力不允许液体表面粉碎，所以液体表面不能传播纵波。 那么横波呢？对于波速V，介质分子是横向运动的，它们之间的分子力主要为分子引力，力较小，作用范围又较大，所以振动的传播比较慢。 气体分子之间没有横向力，液体内部的分子之间也没有横向力，所以，横波不能在气体中传播，也不能在液体中传播。横波可以在固体内部、固体表面、液体和气体的分界面上传播。 当地震发生时，强大的能量在震中释放出来，造成破坏。例如，四川汶川地震播放的能量，相当于256颗原子弹同时爆炸。这样巨大的能量，有部分以地震波的形式，传播出去。 其中，当然有纵波和横波。 由于纵波可以在地球内部的所有介质中传播，所以，传播到台湾、北京等遥远的地方的地震波，主要是纵波。纵波在建筑物中引发的震感，就是水平晃动。楼层越高，感觉越明显。 横波呢？横波在地球内部传播时，遇到地下水、或者河流、海洋，就会"过不去"。横波在震中附近的建筑物中引发的震感，就是竖直巅波。 对于抗震级数不够的建筑物，竖直巅波会直接破坏建筑的内部结构，破坏性比纵波强烈得多。 虽然，震中之外的地方，横波比纵波来得慢，它震松了建筑结构，并没有造成坍塌。可是等下一个纵波到来时，已经震松了的建筑结构，如何能够经受水平的晃动？这就是余震比主震级数低，破坏力却更大的主要原因。 通常，主震到余震之间有一定的时间，如果能够抓紧这段时间，撤离建筑物，到空旷的地方去，那么，需要挖掘救助的人员，就会大大降低。 |
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