Unde transversale

 (Propagarea unei unde transversale sferice într-o grilă bidimensională (model empiric) https://www.youtube.com/watch?v=uLp9JE3Ja1M)

O undă transversală este o undă în mișcare care constă în oscilații care se produc perpendicular (în unghi drept) pe direcția transferului de energie (sau propagarea undei).

Dacă o undă transversală se mișcă în direcția x pozitivă, oscilațiile sale sunt în direcțiile sus și jos care se află în planul y-z.

Lumina este un exemplu de undă transversală, în timp ce sunetul este o undă longitudinală. O clipocire a apei într-un iaz și o undă pe o coardă sunt ușor de vizualizat ca unde transversale.

Explicaţie

 (O undă de lumină este un exemplu de undă electromagnetică transversală, forma undelor este una dintre soluțiile sinusoidale ale undelor plane ale ecuației undei electromagnetice).

Undele transversale sunt unde care oscilează perpendicular pe direcția propagării. Dacă ancorați un capăt al unei panglici sau coardă și țineți celălalt capăt în mână, puteți crea valuri transversale mișcând mâna în sus și în jos. Observați, totuși, că puteți lansa unde și prin mișcarea mâinii lateral, stînga-dreapta. Acesta este un punct important. Există două direcții independente în care poate apărea o mișcare de undă. În acest caz, aceste mișcări sunt direcțiile y și x menționate mai sus, în timp ce valul se propagă în direcția x.

Unde „polarizate”

Continuând cu exemplul undelor, dacă mișcați mâna într-un cerc în sensul acelor de ceasornic, veți obține unde sub formă de spirală propagându-se în sensul mâinii stângi. În mod similar, dacă vă mișcați mâna într-un cerc în sens contrar acelor de ceasornic, se va forma o spirală în sensul mâinii drepte. Aceste fenomene de mișcare simultană în două direcții depășesc tipurile de unde pe care le observăm pe suprafața apei – prin aceea că o undă pe o coardă poate fi bidimensională.

Undele transversale bidimensionale prezintă un fenomen numit polarizare. O undă produsă prin mișcarea mâinii într-o linie dreaptă, în sus și în jos, de exemplu, este o undă liniar polarizată, un caz special. O undă produsă prin mișcarea mâinii într-un cerc sau o elipsă este o undă polarizată circular sau eliptic, alte două cazuri speciale.

Undele electromagnetice

Undele electromagnetice se comportă în același mod. Undele electromagnetice sunt, de asemenea, unde transversale bidimensionale. Deci, practic sunt unde electrice.

Teoria razei nu descrie fenomene cum ar fi interferența și difracția, care necesită teoria undelor (care implică faza undei). Vă puteți gândi la o rază de lumină, în optică, ca un fascicul îngust de radiații electromagnetice idealizat. Razele sunt folosite pentru a modela propagarea luminii printr-un sistem optic, prin împărțirea câmpului luminii reale în raze discrete care pot fi propagate computațional prin sistem prin tehnicile de urmărire a căii razei. O rază de lumină este o linie sau o curbă perpendiculară pe frontul de undă al luminii (și, prin urmare, este colinară cu vectorul de undă). Razele de lumină se îndoaie la interfața dintre două medii diferite și pot fi curbate într-un mediu în care se modifică indicele de refracție. Optica geometrică descrie modul în care razele se propagă printr-un sistem optic.

Această natură bidimensională nu trebuie confundată cu cele două componente ale unei unde electromagnetice, componentele câmpului electric și magnetic, care sunt prezentate în diagrama undelor luminoase aici. Fiecare dintre aceste câmpuri, electrice și magnetice, prezintă comportament de undă transversală bidimensională, la fel ca undele de pe o coardă.