縦波と横波のソースを表示

{{出典の明記|date=2016年1月3日 (日) 00:05 (UTC)}}
[[ファイル:Onde compression impulsion 1d 30 petit.gif|サムネイル|縦波]]
[[ファイル:Onde cisaillement impulsion 1d 30 petit.gif|サムネイル|横波]]
'''縦波'''（たてなみ, {{Lang-en-short|longitudinal wave}}）と'''横波'''（よこなみ, {{Lang-en|transverse wave}}）は、それぞれ[[波動]]の一種で、[[媒質]]の振動方向が波の振動方向に平行のものを'''縦波'''といい、垂直であるものを'''横波'''という。

== 表示 ==
[[ファイル:Comparison-logitudinal-transverse-harmonic-wave.svg|サムネイル|縦波の横波表示の方法]]
横波では媒質の振動方向が波の振動方向に直角であるから、{{疑問点範囲|波を容易に観察することができる|date=2023-04-29}}し、[[正弦波]]として表示できるのに対し、縦波は、媒質の振動方向と波の振動方向が一致しているので波を見ることができない。
そのため、グラフ（<math>y</math> - <math>x</math>図）に表す際に各点の <math>x</math>軸の正の[[変位]]を <math>x</math>軸の正の向きへ、<math>x</math>軸の負の変位を <math>y</math>軸の正の向きへ90度回転させることで、その波形を正弦波として表示することができる（縦波の横波表示）。
[[ファイル:Longitudinal wave jp.svg|サムネイル|縦波と縦波の横波表示の比較]]
縦波の横波表示においては、山から谷に移る点 (<math>y=0</math>) を密部、谷から山に移る点 (<math>y=0</math>) を疎部と呼ぶ。縦波では媒質の疎密の状態が伝播するので、'''疎密波'''や'''圧縮波'''ともいう<ref>{{Cite web|和書|title=縦波の横波表示 |url=https://w3e.kanazawa-it.ac.jp/math/physics/high-school_index/wave/henkan-tex.cgi?target=/math/physics/high-school_index/wave/longitudinalwave_to_sinewave.html |website=w3e.kanazawa-it.ac.jp |access-date=2022-11-23}}</ref>。

== 実例 ==
例えば、空気を媒質とする[[音波]]は、空気の密度の振動が伝播するもの（疎密波）であり、縦波である。対して[[電磁波]]は横波である。電磁波が横波であることは[[マクスウェルの方程式]]により導かれる。また、[[弾性体]]を媒質とする[[弾性波]]（広義の[[音波]]）には縦波と横波の両方が存在する。実際、[[地震波]]には縦波である[[地震波#P波_(P-wave)|P波]]と横波であるS波が存在する。

==横波と偏極==
横波の[[自由度]]は2であるから、[[スカラー波]]または[[ベクトル波]]であり、ベクトル波には偏極が存在する。偏極の例として[[偏光]]がある。一方、縦波の自由度は1であるので、スカラー波であり、偏極は存在しない。

== 脚注 ==

=== 出典 ===
{{Reflist}}

==関連項目==
*[[w:en:Transverse wave|en:Transverse wave]]
*[[w:nl:transversale golf|nl:transversale golf]]

{{デフォルトソート:たてなみとよこなみ}}
[[Category:振動と波動]]