球面波について

質問

平面波と球面波、横波と縦波それぞれの用語の説明は読みましたが、それぞれの関係がいまいちわかりません。平面波のなかに、横波と縦波があるのか、球面波は、横波と縦波の両方もっているのか、横波を90度回転させれば、縦波なのか、など初歩的な理解に困っています。回答とともに、そういった物理のわかりやすう説明をしてくれるホームページを教えてください。

回答No.1

acacia7

平面波と球面波の区別は「波の形状」です。
平面波は同一の位相が平面状です。
球面波は同一の位相が球面状です。
どちらも波は面の垂直方向に進みます。

横波と縦波は波の進行方向と媒体の変位方向とを比較した場合の波の区別です。
横波は進行方向に対し，横方向に媒体が変位する波です。ロープを左右に振って進む波みたいのです。
縦波は進行方向に対し，縦方向，つまり進行方向と同じ方向で媒体が変位する波で，「疎密波」とも呼ばれ，媒体の密度差が波となって進みます。
超音速機の「衝撃波」は疎密波のパルスです。

ということで横波は進行方向そのままで９０度回転させても横波です。

で，横波と縦波は伝わる現象が違います。
その為，同じ媒体中でも違う速度でつたわったりします。
その現象を使ったのがJRの「ユレダス」なる地震対応装置で，高速で進む疎密波を検出して電源を遮断することにより，大きな損害を出す横波到達までに車両を停車させるものです。