Inhoud
De golven kunnen twee basisvormen hebben: transversaal, met verticale en longitudinale beweging, of materiaalcompressie. De transversale golven zijn als de golven van de zee of de trillingen op de snaar van een piano: je kunt hun beweging gemakkelijk zien. Compressiegolven zijn daarentegen onzichtbare afwisselende lagen van gecomprimeerde en ijle moleculen. Op deze manier planten geluids- en schokgolven zich voort.
Mechanische golven
Compressiegolven kunnen zich voortplanten door een soort materiaalmedium, zoals lucht, water of staal. Het vacuüm kan geen compressiegolven dragen, omdat er geen substantie is om de energie te geleiden. Afhankelijkheid van het medium betekent dat het mechanische golven zijn, en het medium bepaalt zijn snelheid. De geluidssnelheid in de lucht is bijvoorbeeld 346 m per seconde. Een dicht materiaal zoals staal geleidt geluid met 6100 m per seconde.
Compressiegolven
Als je een compressiegolf door de lucht zou kunnen zien bewegen, zou je een gebied van gecomprimeerde moleculen zien in de richting van waaruit de golf zich voortplant. De moleculen worden steeds ijler na een maximaal compressiepunt, totdat je een gebied met lagere druk ziet met minder luchtmoleculen. De lucht wordt na dat punt geleidelijk dichter, totdat het weer maximale compressie bereikt. De afstand tussen de maximale compressie- en verdunningspunten is een golflengte. Naarmate de frequentie van een golf toeneemt, neemt de lengte af.
Interferentie
Twee of meer golven die hetzelfde punt in een medium kruisen, interfereren met elkaar. Je kunt dit effect zien door twee stenen in een meer met stilstaand water te gooien; de golven verspreiden zich en overlappen elkaar. Hetzelfde geldt voor compressiegolven. Als een compressiepunt een verdunningspunt ontmoet, heffen de twee elkaar op. Als twee compressiepunten samenkomen, versterken ze elkaar, waardoor een punt ontstaat met tweemaal de druk.
Schokgolven
Een straal die sneller door de lucht beweegt dan de geluidssnelheid veroorzaakt een sonische explosie. Terwijl de straal vooruitgaat, "stapelen" luchtmoleculen zich ervoor op, als aarde voor een graafmachine. De gecomprimeerde en ijle luchtlagen bewegen niet recht, zoals bij geluid. De schokgolf vormt een kegel met de punt voor de jet en de compressiegolven bewegen in toenemende cirkels naar achteren.
