Longitudinalbølge
Longitudinalbølge, bølge bestående af en periodisk forstyrrelse eller vibration, der finder sted i samme retning som bølgens fremadskriden. En spiralfjeder, der komprimeres i den ene ende og derefter slippes, oplever en kompressionsbølge, der bevæger sig i dens længde, efterfulgt af en udstrækning; et punkt på en hvilken som helst spiral af fjederen vil bevæge sig med bølgen og vende tilbage ad samme vej, passere gennem den neutrale position og derefter vende sin bevægelse om igen. Lyd, der bevæger sig gennem luft, komprimerer og forsnævrer også gassen i lydbølgens bevægelsesretning, mens de vibrerer frem og tilbage. De P (primære) seismiske bølger er også langsgående. I en langsgående bølge vibrerer hver stofpartikel omkring sin normale hvileposition og langs udbredelsesaksen, og alle partikler, der deltager i bølgebevægelsen, opfører sig på samme måde, bortset fra at der er en progressiv ændring i vibrationsfasen (q.v.) – dvs. at hver partikel fuldfører sin reaktionscyklus på et senere tidspunkt. De kombinerede bevægelser resulterer i fremrykning af vekslende områder med kompression og sjældning i udbredelsesretningen.
En mekanisk model er nyttig til at forklare longitudinale bølger. Øverst i figuren er små masser A, B, C osv. forbundet med hinanden af spiralfjedre for at repræsentere et overførende medium, der har egenskaber som både inerti og elasticitet. Da masse B har inerti, vil en bevægelse af A mod venstre (pil 2) strække den fjeder, den er fastgjort til, og en bevægelse mod højre (pil 1) vil komprimere den. En tilsvarende bevægelse vil blive overført til B gennem fjederen, bortset fra at der vil være en lille faseforskydning. Masse B vil overføre sin bevægelse til sin partner C osv., idet impulsen går fra A til K, og forsinkelsen øges gradvist. På det viste tidspunkt er A 360° foran J i fase; A begynder sin anden vibration, mens J netop begynder sin første.
Fra Physics by Erich Hausmann and Edgar P. Slack by Litton Educational Publishing, Inc. Genoptrykt med tilladelse fra Van Nostrand Reinhold Company.
En tværgående repræsentation af en longitudinalbølge er vist nederst i figuren. Her er der trukket lodrette linjer gennem hvilestillingerne (angivet med a,b,c osv.) med længder, der er proportionale med de afstande, som masserne har bevæget sig fra ligevægt (deres amplituder). Linjerne er trukket opad fra aksen, når forskydningen er til venstre, og nedad, når den er til højre. En jævn kurve, der trækkes gennem enderne af de lodrette linjer, giver en tværgående kurve. Denne tværgående kurve viser, at der er én kompression og én svækkelse pr. cyklus, idet aj er én bølgelængde. Frekvensen vil blive repræsenteret ved antallet af komplette cyklusser, der udføres af en af masserne pr. sekund.