Tryckvågorna

Tryckvågorna är vågor som överför energi genom variationer i tryck, densitet och partikelrörelse i ett medium. De kännetecknas av att partikelrörelsen sker i vågriktningen längs vågens färd och av upprepade kompressioner (då tätheten ökar) och sällsyntningar (då tätheten minskar). I gaser och vätskor är tryckvågor vanligtvis longitudinella, det vill säga de vibrerar i samma riktning som vågens färd. I fasta material kan även skjuvningar förekomma; dessa är inte tryckvågor men kan samverka med dem i seismiska sammanhang. Inom geovetenskap används ofta termen P-vågor för dessa compressionsvågor.

Hastigheten hos tryckvågor beror på mediumets mekaniska egenskaper. I vätskor och gaser är hastigheten v = sqrt(K/ρ), där K är bulkmodulen och ρ densiteten. I fasta material är den longitudinella hastigheten vp = sqrt((K + 4/3 μ)/ρ), där μ är skjuvmodulen. Våghastigheten påverkas av temperatur, sammansättning och gränser mellan medier. När vågen möter en gräns kan den reflekteras, brytas eller delas upp, och dess amplitud minskar ofta genom att energi övergår i andra vågtyper eller till värme.

Användningar och betydelse: ljud överförs som tryckvågor i luft och andra medier. Inom medicinsk bildgivning används ultraljud där höga frekvenser av tryckvågor används för avbildning. Inom geofysik studeras P-vågor för att undersöka jordens inre struktur och stratifikation. Tryckvågor mäts med instrument som mikrofoner och seismometrar; tryck mäts i pascal och ljudtrycksnivåer uttrycks i decibel.