Les ondes peuvent prendre deux formes de base: le mouvement transversal ou vertical, ou la compression longitudinale ou matérielle. Les ondes transversales sont comme les vagues de l'océan ou les vibrations dans un fil de piano: vous pouvez facilement voir leur mouvement. Les ondes de compression, par comparaison, sont des couches alternées invisibles de molécules compressées et raréfiées. Les ondes sonores et de choc se propagent de cette manière.

Ondes mécaniques

Les ondes de compression ne peuvent se déplacer que par l'intermédiaire d'un matériau, tel que l'air, l'eau ou l'acier. Un vide ne peut pas transporter d'ondes de compression, car il n'a aucune substance pour conduire l'énergie. Leur dépendance vis-à-vis d'un médium signifie que ce sont des ondes mécaniques, et le médium détermine leur vitesse de déplacement. La vitesse du son dans l'air, par exemple, est de 346 mètres par seconde. Un matériau dense tel que l'acier conduit le son à 6 100 mètres par seconde.

Compression Waves

Si vous pouviez voir une onde de compression se déplacer dans l'air, vous verriez une zone de molécules compressées dans le direction à partir de laquelle la vague voyageait. Les molécules deviennent de plus en plus raréfiées après le point de compression maximum, jusqu'à ce que vous voyiez une zone de plus basse pression ayant le moins de molécules d'air. L'air devient progressivement plus dense après ce point, jusqu'à atteindre une compression maximale. La distance entre les points de compression ou de raréfaction maximum est une longueur d'onde. Lorsque la fréquence d'une onde augmente, sa longueur d'onde devient plus courte.

Interférence

Deux ondes ou plus, traversant le même point dans un milieu, interfèrent les unes avec les autres. Vous pouvez le voir si vous laissez tomber deux pierres dans un étang immobile; ondulations étendues et se chevauchent les uns avec les autres. La même chose se produit avec les ondes de compression. Si un point de compression rencontre un point raréfié, les deux s'annulent mutuellement. Si deux points de compression se rencontrent, ils se renforcent mutuellement, créant un point ayant deux fois la pression.

Shock Waves

Un jet se déplaçant dans l'air plus vite que la vitesse du son produit un bang sonique. Au fur et à mesure que le jet avance, des molécules d'air s'empilent devant lui, comme de la neige devant la charrue. Les couches d'air comprimées et raréfiées ne sortent pas directement d'une source, comme c'est le cas avec le son. L'onde de choc forme un motif en forme de cône avec l'extrémité juste devant l'avion, et les ondes de compression se déplaçant derrière elle dans des cercles toujours plus grands.