波(波動)には、横波と縦波の2種類があります。例えば以下のような感じです。
横波と縦波の違いとは？
波が進行して行く方向を基準として、波を媒介する粒子などが振幅(振動)する方向によって分かれています。
波の進行方向と垂直な方向に振幅するのが横波です(下図)。
作図としては、波が右から左に進んでいます。静止画なので、左から右でも同じなのですけど……。要は、波の進行方向が上図の左⇔右方向に対して、振幅が上・下方向であるのが横波です。
前節の横波とは異なり、波の進行方向と平行な方向に振幅するのが縦波です(下図)。
粒子の間隔が広い粗な部分と、間隔の狭い密な部分が、波となって伝わって行くため、粗密波と呼ばれる場合もあります。
静止画と言葉だけでは説明に難があるため、動かしてみました。以下動画でご確認ください。
横波と縦波は、波の進行方向に対して、粒子の振幅方向が異なるだけ、だった訳です。それだけの違いなので、横波と縦波が同時に発生することも、あり得ます。
横波と縦波が同時に発生して合成されると、トロコイド波と言う波になります。
波の進行方向に対して、垂直な方向と平行な方向に振幅するので、波を伝える粒子は、その場で(楕)円運動を始めます。こちらもまた、静止画では説明し難いので、以下動画でご確認ください。
上の動画にもあった様に、海に打ち寄せる「波」は、トロコイド波に近いとされています。ご参考として、以前「トロコイドで作る海の波」にて作成した動画をリンクしておきます。
今回は小さな球体を、波を伝搬させる粒子に見立ててレイトレーシングしてみました。以下、完成データでご確認ください。
完成したデータをリンクしておきます。
| １） | Xi-TRACEデータ | trochoid_wave.xitr |
１）でレイトレーシングを実行します。
その他のデータは、こちら「トロコイドで作る海の波」を参照してください。
完成した動画を以下にリンクしておきます。
2D版とは、波の進む向きが左右逆転してしまいましたが……、そのままにしてありますｍ（１＿＿）ｍ。
