Longitudinell våg
Longitudinell våg, våg som består av en periodisk störning eller vibration som sker i samma riktning som vågens framfart. En spiralfjäder som komprimeras i ena änden och sedan släpps upplever en kompressionsvåg som färdas i dess längd, följt av en sträckning; en punkt på någon spole av fjädern kommer att röra sig med vågen och återvända längs samma väg, passera genom det neutrala läget och sedan vända sin rörelse igen. Ljud som rör sig genom luft komprimerar och spänner också gasen i ljudvågens färdriktning när de vibrerar fram och tillbaka. De P (primära) seismiska vågorna är också longitudinella. I en longitudinell våg vibrerar varje materiepartikel kring sitt normala viloläge och längs utbredningsaxeln, och alla partiklar som deltar i vågrörelsen beter sig på samma sätt, förutom att det sker en progressiv förändring av vibrationsfasen (q.v.) – dvs. varje partikel fullbordar sin reaktionscykel vid en senare tidpunkt. De kombinerade rörelserna resulterar i framryckning av alternerande områden av kompression och sällsynthet i utbredningsriktningen.
En mekanisk modell är till hjälp för att förklara longitudinella vågor. Överst i figuren är små massor A, B, C osv. sammanfogade av spiralfjädrar för att representera ett överföringsmedium som har egenskaper av både tröghet och elasticitet. Eftersom massan B har tröghet, sträcker A:s rörelse åt vänster (pil 2) ut fjädern som den är fäst vid och rörelsen åt höger (pil 1) trycker ihop den. En motsvarande rörelse kommer att överföras till B genom fjädern, förutom att det blir en liten fördröjning i fas. Massan B kommer att överföra sin rörelse till sin partner C och så vidare, där impulsen går från A till K och fördröjningen successivt ökar. I det ögonblick som visas leder A över J i fas med 360°; A börjar sin andra vibration, medan J just börjar sin första.
Ur Physics by Erich Hausmann and Edgar P. Slack by Litton Educational Publishing, Inc. Reprinted by permission of Van Nostrand Reinhold Company.
En tvärgående representation av en longitudinell våg visas längst ner i figuren. Här dras vertikala linjer genom vilolägena (angivna med a,b,c osv.), med längder som är proportionella mot de avstånd som massorna har rört sig från jämvikten (deras amplituder). Linjerna dras uppåt från axeln när förskjutningen sker till vänster och nedåt när den sker till höger. En jämn kurva som dras genom de vertikala linjernas ändar ger en tvärgående kurva. Denna tvärgående kurva visar att det sker en kompression och en sällsynthet per cykel, aj är en våglängd. Frekvensen skulle representeras av antalet fullständiga cykler som utförs av någon av massorna per sekund.