Aaltojen muodostumista veden pinnalle kutsutaan levottomuudeksi.
Veden pinnalla havaitut aallot jaetaan:
- Kitka-aallot:
- tuuli, muodostuu tuulen vaikutuksesta
- syvä
- Hyökyaallot.
- Painovoimaaallot:
- painovoima-aaltoja matalassa vedessä
- painovoima-aaltoja syvässä vedessä
- seismiset aallot (tsunamit), jotka syntyvät valtamerissä maanjäristyksen (tai tulivuoren toiminnan) seurauksena ja saavuttavat 10-30 metrin korkeuden rannikosta.
- laivan aallot
Meren rannikkoalueilla vain tuulen aallot (kitka-aallot) ovat merkittäviä.
Tuulen aallot nousevat tuulen kanssa, tuulen lakkaamisen myötä nämä aallot kuolleen turvotuksen muodossa, vähitellen hiipuvat, jatkavat liikkumista samaan suuntaan. Tuulen aallot riippuvat aallon kiihtyvyydelle avoimen vesitilan koosta, tuulen nopeudesta ja sen vaikutusajasta yhteen suuntaan sekä syvyydestä. Syvyyden pienentyessä aallosta tulee jyrkkä.
Tuulen aallot eivät ole symmetrisiä, niiden tuulen kaltevuus on loiva, tuulenpuoleinen rinne on jyrkkä. Koska tuuli vaikuttaa voimakkaammin aallon yläosaan kuin alaosaan, aallon harja murenee muodostaen "lampaita". Avomerellä "lammasta" muodostuu, kun tuulta kutsutaan "tuoreksi" (tuuli, jonka voima on 5 pistettä ja nopeus 8,0-10,7 m / s tai 33 km / h).
Turvota- aalto, joka jatkuu sen jälkeen, kun tuuli on jo laantunut, heikentynyt tai muuttanut suuntaa. Jännitystä, joka etenee hitaudella täysin rauhallisesti, kutsutaan kuolleeksi turvotukseksi.
Kun aallot eri kohdista kohtaavat tietyllä alueella, a väkijoukko. Kaoottinen aaltokasa, joka muodostuu, kun suorat aallot kohtaavat heijastuneita aaltoja väkijoukko.
Kun aallot kulkevat rantojen, riuttojen ja kivien yli, katkaisijat.
Aaltojen juoksemista rantaan korkeuden ja jyrkkyyden kasvaessa ja sitä seuraavaa kaatumista kutsutaan surffata.
Surffaus saa erilaisen luonteen riippuen siitä, mikä rannikko: matala (jossa on pienet kaltevuuskulmat ja suuri vedenalaisen rinteen leveys) tai syvä (jossa on merkittäviä vedenalaisen rinteen rinteitä).
Kulkevan aallon harjanteen kaatuminen jyrkälle rannalle muodostuu käänteiset viat suurella tuhovoimalla.
© Juri Danilevski: Marraskuun myrsky. Sevastopol
Kun surffaus osuu matalaan rantaan, joka nousee jyrkästi vedestä, aallon murtuminen tapahtuu vasta sen osuessa rantaan. Tällöin muodostuu käänteinen aalto, joka kohtaa seuraavan ja pienentää sen iskuvoimaa, ja sitten uusi aalto juoksee sisään ja osuu jälleen rantaan.
Tällaisiin aaltovaikutuksiin suuren aallon tai voimakkaiden aaltojen yhteydessä liittyy usein aaltojen nousuja huomattavaan korkeuteen.
© Myrsky Sevastopolissa, 11. marraskuuta 2007
Mustanmeren rannoilla aallon iskuvoima voi olla 25 tonnia 1 m 2:tä kohti.
Pomppiessaan aalto saa valtavasti voimaa. Skotlannin pohjoispuolella sijaitsevilla Shetlandin saarilla on 6-13 tonnin painoisia gneissikiven sirpaleita, jotka surffaukset heittävät ulos jopa 20 metrin korkeuteen merenpinnan yläpuolella.
Aaltojen nopeaa etenemistä rantaan kutsutaan kelaaminen.
Aallot ovat oikeita, kun niiden harjat ovat selvästi erotettavissa, ja vääriä, kun aalloilla ei ole selkeästi määriteltyjä harjuja ja ne muodostuvat ilman näkyvää säännöllisyyttä.
aallonharjat kohtisuorassa tuulen suuntaan avomerellä, järvessä, säiliössä, mutta lähellä rantaa he ottavat aseman, yhdensuuntainen rannikon kanssa kiirehtiä rannikolle.
Aallon etenemissuunnan avomerellä osoittaa veden pinnalla joukko yhdensuuntaisia vaahtokaistaleita - jälkeä romahtavista aallonharjoista.
Toistaiseksi olemme vain harkinneet yksiulotteinen(1-d ) aallot, eli merkkijonossa etenevät aallot, in lineaarinen ympäristöön. Ei vähemmän tuttua meille kaksiulotteinen aallot pitkien vuorijonojen ja painaumien muodossa kaksiulotteinen veden pintaan. Seuraava askel keskustelussa aalloista, meidän on tehtävä kahden ( 2d ) ja kolme ( 3d ) mitat. Taaskaan ei käytetä uusia fyysisiä periaatteita; tehtävänä on yksinkertaisesti kuvaus aaltoprosesseja.
Aloitamme keskustelun palaamalla siihen yksinkertaiseen tilanteeseen, josta tämä luku alkoi - yhden aallon impulssi . Nyt se ei kuitenkaan ole merkkijonon häiriö, vaan aalto säiliön pinnalla. roiskua asettuu oman painonsa alaisena ja vierekkäisillä alueilla, jotka kokevat lisääntynyttä painetta, nousussa aallon leviämisen aloittaminen. Tämä prosessi on esitetty poikkileikkauksena. riisi. 7-7(a). Tilanteen pohtimisen lisälogiikka on täsmälleen sama kuin se, jota on jo käytetty kielen keskiosaan kohdistuneen terävän iskun jälkeen syntyvien vaikutusten tutkimuksessa. Mutta tällä kertaa aalto voi siirtyä sisään kaikki ohjeita. Koska aalto etenee kaikkiin suuntiin, sillä ei ole mitään syytä suosia suuntaa toiseen nähden. Tuloksena on tuttu levenevä värähtelyympyrä pysähtyneen vesistön pinnalla, katso kuva. riisi. 7-7(b).
ovat meille hyvin tuttuja ja tasainen
aallot veden pinnalla - ne aallot, joiden harjat muodostavat pitkiä, joskus melkein yhdensuuntaisia viivoja veden pinnalla. Nämä ovat samoja aaltoja, jotka ajoittain pyörivät rannalla. Tämän tyyppisten aaltojen mielenkiintoinen ominaisuus on tapa, jolla ne ylittävät esteet - esimerkiksi aukot jatkuvassa seinässä. aallonmurtaja. Piirustus 7-8
kuvaa tätä prosessia. Jos reiän koko on verrattavissa aallonpituuteen, jokainen peräkkäinen aalto luo reiän sisään aallon, joka, kuten kuvassa 7-7, toimii pyöreän aaltoilun lähteenä sataman vesialueella. Tämän seurauksena aallonmurtajan ja rannan välissä samankeskinen
, “rengas” aallot.
Tämä ilmiö tunnetaan nimellä diffraktio aallot. Jos aallonpituuden reiän leveys on paljon suurempi kuin aallonpituus, niin tätä ei tapahdu - esteen läpi kulkeneet aallot säilyttävät tasaisen muotonsa, paitsi että aallon reunoilla esiintyy heikkoja vääristymiä
Kuten aallot veden pinnalla, ne ovat kolmiulotteisia aallot (3d - aallot) . Tässä on tutuin esimerkki ääni aallot. Ääniaallon harja on alue paksuuntuminen ilman molekyylejä. Kuva samanlainen kuin kuva. 7-7 3D-tapauksessa edustaisi laajenevaa aaltoa pallon muodossa .
Kaikilla aalloilla on omaisuutta taittuminen
. Tämä on vaikutus, joka syntyy, kun aalto kulkee kahden väliaineen välisen rajan läpi ja tulee väliaineeseen, jossa se kulkee hitaammin. Tämä vaikutus on erityisen selvä tasoaaltojen tapauksessa (ks. riisi. 7-9). Se osa tasoaaltoa, joka päätyi uuteen, "hitaaseen" väliaineeseen, liikkuu siinä pienemmällä nopeudella. Mutta koska tämä aallon osa pysyy väistämättä yhteydessä aaltoon "nopeassa" väliaineessa, sen edessä(katkoviiva kuvan 7-9 alaosassa) pitäisi katketa, eli lähestyä kahden median välistä rajapintaa kuvan 7 mukaisesti. 7-9.
Jos aallon etenemisnopeuden muutos ei tapahdu äkillisesti, vaan asteittain, myös aaltorintaman pyöriminen tapahtuu tasaisesti. Tämä muuten selittää syyn siihen, miksi surffausaallot, riippumatta siitä, kuinka ne liikkuvat avoimessa vedessä, ovat lähes aina yhdensuuntaisia rannikon kanssa. Tosiasia on, että kun vesikerroksen paksuus pienenee, aaltojen nopeus sen pinnalla vähenee, joten lähellä rantaa, missä aallot tulevat matalalle alueelle, he hidastuvat. Niiden rintaman asteittainen kääntyminen saa aallot lähes yhdensuuntaisiksi rannikon kanssa.
AALLOT NESTEEN PINNALLA. Eri syiden vaikutuksesta nesteen pintakerroksen hiukkaset voivat joutua värähtelevään liikkeeseen. Tällainen liike kattaa yhä kauempana pinnan osia - aalto alkaa levitä pinnan yli. Kuten muidenkin aaltojen esiintymisessä, värähtelyjä voi esiintyä sinilain mukaan, mutta vain sillä välttämättömällä ehdolla, että hiukkasten värähtelyjen amplitudi on pieni aallonpituuteen verrattuna. Aallonpituus on etäisyys kahden pisteen välillä, joissa värähtelyt ovat samassa vaiheessa. Pystysuoraa etäisyyttä harjanteesta pohjaan kutsutaan aallonkorkeudeksi. Esimerkki sellaisista siniaaltoaalloista on hyökyaallot: niiden pituus saavuttaa satoja km, kun taas korkeus on yleensä 1/300 tai jopa 1/500 sen osasta. Useimmissa tapauksissa aallon korkeutta ei kuitenkaan voida jättää huomiotta sen pituuteen verrattuna.
Verrattuna yksinkertaisiin poikittaisvärähtelyihin, nestehiukkasten liikkeen luonne on aina monimutkainen: ne eivät vain nouse ja laske pystysuunnissa, vaan kuvaavat joitain suljettuja kiertoradoja, ympyrän tai elliptisiä. Ensimmäinen ratatyyppi vastaa tapausta, jossa syvyys on erittäin suuri verrattuna aallonpituuteen, ja toinen - yleisin tapaus, jolloin aallonpituus on joko suurempi kuin etäisyys pohjaan tai yleisesti ottaen suhteessa siihen . Voidaan osoittaa, että tällaisilla hiukkasten pyörimisliikkeillä aaltoprofiili on trokoidinen. Trochoid m. b. rakennettu pisteisiin, jos jäljitetään, minkä tien piste kuvaa, joka sijaitsee jollain etäisyydellä suoraa linjaa vierivän ympyrän keskipisteestä; samalla sellaisen ympyrän kehällä oleva piste kuvaa selvästi sykloidia.
Kuviossa 3 esitetään trokoidisen profiilin esiintyminen veden pinnan hiukkasten pyörivien liikkeiden aikana. Mutta aaltoliike ei rajoitu pelkästään nesteen pintakerrokseen: jännitys kattaa myös alla olevat kerrokset, vain hiukkasten kiertoradan säteet pienenevät täällä jatkuvasti syvyyden kasvaessa. Tällaisten ympyröiden säteiden pienenemisen laki ilmaistaan kaavalla:
missä r on tietyllä syvyydellä z olevan hiukkasen kiertoradan säde z, a on pinnalla olevan hiukkasen kiertoradan säde (puolet aallon korkeudesta), e on luonnollisen järjestelmän kanta logaritmien λ on aallonpituus. Käytännössä voidaan olettaa, että aallot pysähtyvät aallonpituutta suuremmilla syvyyksillä. Aallon etenemisnopeus v ilmaistaan yleisimmässä muodossa kaavalla:
Tässä g on painovoiman kiihtyvyys, δ on nesteen tiheys, α on sen pintajännitys; lyhyyden vuoksi β tarkoittaa suhdetta ======4 H on nestekerroksen syvyys (pinnasta pohjaan); muut nimitykset ovat samat kuin edellä. Kaava saa yksinkertaisemman muodon kolmessa erikoistapauksessa.
a) Hyökyaallot. Aallonpituus on erittäin suuri verrattuna syvyyteen H. Tässä 
eli etenemisnopeus riippuu vain syvyydestä. b) Aallon syvyys on sen pituuteen verrattuna erittäin suuri, mutta aallon mitat ovat silti niin merkittäviä, että kapillaarivoimat voidaan jättää huomiotta. Tässä tapauksessa se käy ilmi 
eli etenemisnopeus riippuu vain aallonpituudesta. Tämä kaava ilmaisee hyvin tavallisten meren aaltojen nopeuden. c) Erittäin lyhyt, ns. kapillaari aallot. Täällä päärooli on hiukkasten välisillä voimilla, painovoima vetäytyy taustalle. Etenemisnopeus osoittautuu yhtä suureksi Kuten näemme, toisin kuin tapauksessa (b), tässä nopeus osoittautuu sitä suuremmiksi, mitä lyhyempi aalto.
Aaltoprofiili muuttuu suuresti joidenkin ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta. Joten tuulen aikana aallon etuosa tulee paljon jyrkemmäksi kuin takaosa; suurilla nopeuksilla tuuli voi jopa tuhota aaltojen harjanteet repimällä ne irti ja muodostaen ns. "lammas". Kun aalto siirtyy syvältä matalaan veteen, myös sen muoto muuttuu; tässä tapauksessa paksun vesikerroksen hiukkasten energia siirtyy pienempään kerrokseen. Siksi surffaus on niin vaarallista rantojen lähellä, joiden lähellä hiukkasten värähtelyjen amplitudi voi merkittävästi ylittää niiden amplitudin avomerellä, jossa vesikerroksen syvyys oli suuri.
Yritä silloin tällöin laskea, kuinka monta väriä sateenkaaressa on. Tätä tehtävää ei voida suorittaa loppuun. Punaisten ja oranssien, sinisten ja sinisten raitojen sekä viereisten raitojen välillä ei ole teräviä rajoja: niiden välillä on monia siirtymäsävyjä. Kaikkia värisävyjä ei voi erottaa silmästä. Usein on vaikea määrittää, onko väri "lähempänä sinistä" vai "lähempänä sinistä".
Onko tässä tapauksessa mahdollista, että jokainen säde löytää väriään tarkemman ominaisuuden? Fyysikot ovat löytäneet tällaisen ominaisuuden - ja erittäin tarkan.
Tämä tapahtui valon aaltoominaisuuksien löytämisen vuoksi.
Mitä aallot ovat ja mitkä ovat niiden ominaisuudet?
Selvyyden vuoksi tutustumme ensin veden pinnan aaltoihin.
Kaikki tietävät, että veden aallot ovat erilaisia. Tuskin havaittava aallokko pyyhkäisee lammen poikki ravistaen hieman kalastajan korkkia; meren avoimissa paikoissa valtavat vesiaallot kallioivat valtamerellä kulkevia höyrylaivoja. Miten aallot eroavat toisistaan? Voit vastata tähän kysymykseen pohtimalla, kuinka veden aallot syntyvät.
Vesiaallon virittäjänä otamme kuvan 1 mukaisen laitteen. 3. Kun moottori A pyörittää epäkeskoa B, sauva C liikkuu rytmisesti ylös ja alas syöksyen veteen eri syvyyksillä. Aallot leviävät siitä ympyröiden muodossa, joissa on yksi keskus (kuva 4). Ne ovat sarja vuorottelevia harjuja ja kouruja.
Vierekkäisten harjojen tai kourujen välistä etäisyyttä kutsutaan aallonpituudeksi ja sitä merkitään yleensä kreikkalaisella kirjaimella X (lambda). Lisätään moottorin kierrosten lukumäärää ja siten tangon värähtelytaajuutta puoleen. Silloin samassa ajassa esiintyvien aaltojen määrä on kaksi kertaa suurempi. Mutta aallonpituus on nyt puolet pidempi. Sekunnissa muodostuneiden aaltojen lukumäärää kutsutaan aaltotaajuudeksi. Sitä merkitään yleensä kreikkalaisella kirjaimella V (nu).
Anna korkin kellua veden päällä. Liikkuvan aallon vaikutuksesta se värähtelee. Korkkia lähestyvä harju nostaa sen ylös ja myöhempi painauma laskee sen alas. Sekunnissa korkki nostaa niin monta harjaa (ja laskee niin monta kourua) kuin aallot muodostuvat tänä aikana. Ja tämä luku on aallon V taajuus. Tämä tarkoittaa, että korkki värähtelee taajuudella V. Näin ollen havaitsemalla aaltojen toiminnan voimme asettaa niiden taajuuden missä tahansa niiden etenemispisteessä.
Yksinkertaisuuden vuoksi oletetaan, että aallot eivät vaimene. Vaimentamattomien aaltojen taajuus ja pituus liittyvät toisiinsa yksinkertaisella lailla. V-aaltoja syntyy sekunnissa. Kaikki nämä aallot sopivat tiettyyn segmenttiin. Ensimmäinen aalto, joka muodostuu toisen alussa, saavuttaa tämän segmentin lopun; se on erotettu lähteestä etäisyydellä, joka on yhtä suuri kuin aallonpituus kertaa taajuus. Mutta aallon kulkema matka sekunnissa on aallon nopeus V. Joten = Jos aallonpituus ja aallon etenemisnopeus tunnetaan, niin
Voit määrittää taajuuden V, nimittäin: V - y.
Taajuus ja aallonpituus ovat niiden olennaisia ominaisuuksia; näiden ominaisuuksien mukaan jotkut aallot eroavat muista.
Taajuuden (tai aallonpituuden) lisäksi aallot eroavat myös harjanteiden korkeudesta (tai kourujen syvyydestä). Aallonkorkeus mitataan lepäävän veden pinnan vaakatasosta. Sitä kutsutaan amplitudiksi.
Valon evoluutio Moderni maailma hehkuu kirkkailla väreillä jopa avaruudesta katsottuna: avaruusasemat ja miehistö näkevät yöllä hämmästyttävän kuvan: kirkkaiden kaupungin valojen verkoston. Tämä on tuote…
H Ashin tarina päättyy. Olemme nyt oppineet, minkä tehokkaan teoreettisen ja käytännöllisen aseen ihminen sai tutkiessaan valon synty- ja leviämislakeja ja kuinka vaikea tie oli tietää nämä ...
Nykyaikainen teollisuus asettaa poikkeuksellisen korkeat vaatimukset metallien laadulle. Nykyaikaiset koneet ja työkalut toimivat monenlaisissa lämpötiloissa, paineissa, nopeuksissa, sähkö- ja magneettikentissä. Otetaan esimerkiksi leikkaustyökalu. …
Olemme jo maininneet aallot, joiden muodostuminen ei johdu kimmovoimasta, vaan painovoimasta. Siksi meidän ei pitäisi olla yllättyneitä siitä, että nesteen pintaa pitkin etenevät aallot eivät ole pitkittäisiä. Ne eivät kuitenkaan ole poikittaissuuntaisia: nestehiukkasten liike on täällä monimutkaisempaa.
Jos nesteen pinta on jossain vaiheessa laskeutunut (esimerkiksi kiinteän esineen kosketuksen seurauksena), neste alkaa valua painovoiman vaikutuksesta alas täyttäen keskikuopan ja muodostaen rengasmaisen masennus sen ympärillä. Tämän syvennyksen ulkoreunassa nestehiukkaset valuvat edelleen alas ja renkaan halkaisija kasvaa. Mutta renkaan sisäreunassa nestehiukkaset "nousevat" jälleen ylöspäin, jolloin muodostuu rengasmainen harjanne. Sen taakse saadaan taas syvennys jne. Laskeutuessaan nesteen hiukkaset liikkuvat, lisäksi taaksepäin, ja kun ne nousevat ylöspäin, ne liikkuvat myös eteenpäin. Siten jokainen hiukkanen ei vain värähtele poikittaissuunnassa (pystysuorassa) tai pituussuunnassa (vaakasuunnassa), vaan, kuten käy ilmi, kuvaa ympyrää.
Kuvassa Kuvassa 76 tummat ympyrät osoittavat nestepinnan hiukkasten paikan jossain hetkessä ja vaaleat ympyrät osoittavat näiden hiukkasten sijainnin hieman myöhemmin, kun kukin niistä on ohittanut osan ympyrämäisestä liikeradastaan. Nämä liikeradat on esitetty katkoviivoilla, ajetut osat nuolilla. Tummat ympyrät yhdistävä viiva antaa meille aallon profiilin. Kuvassa esitetyn suuren amplitudin tapauksessa (eli hiukkasten ympyräratojen säde ei ole pieni aallonpituuteen verrattuna) aaltoprofiili ei muistuta lainkaan sinimuotoa: siinä on leveät kourut ja kapeat harjat. Valoympyröitä yhdistävä viiva on samanmuotoinen, mutta on siirtynyt oikealle (vaiheviivettä kohti), eli nestehiukkasten liikkeen seurauksena ympyräratoja pitkin aalto on siirtynyt.
Riisi. 76. Nestehiukkasten liike aallossa sen pinnalla
On huomattava, että pinta-aaltojen muodostumisessa ei ainoastaan painovoimalla ole merkitystä, vaan myös pintajännitysvoimalla (ks. osa I, § 250), joka painovoiman tavoin pyrkii tasoittamaan nesteen pintaan. Kun aalto kulkee nestepinnan jokaisessa pisteessä, tämä pinta deformoituu - kupera muuttuu tasaiseksi ja muuttuu sitten koveraksi ja päinvastoin, minkä yhteydessä pinta-ala ja siten pintajännitysenergia muuttuvat. On helppo ymmärtää, että pintajännityksen rooli on suurempi tietyllä aallon amplitudilla, mitä enemmän pinta on kaareva, eli mitä lyhyempi aallonpituus. Siksi pitkillä aalloilla (matalat taajuudet) painovoima on päävoima, mutta riittävän lyhyillä aalloilla (korkeilla taajuuksilla) pintajännitysvoima tulee etusijalle. "Pitkien" ja "lyhyiden" aaltojen välinen raja ei tietenkään ole terävä ja riippuu pintajännityksen tiheydestä. Veden lähellä tämä raja vastaa aaltoja, joiden pituus on noin , ts. kapillaariaaltomäärässä pintajännitysvoimat hallitsevat ja pidemmillä painovoima.
Huolimatta pinta-aaltojen monimutkaisesta "pitkittäis-poikittaisesta" luonteesta, ne noudattavat kaikille aaltoprosesseille yhteisiä säännönmukaisuuksia ja ovat erittäin käteviä monien näiden säännönmukaisuuksien tarkkailuun. Siksi käsittelemme hieman yksityiskohtaisemmin menetelmää niiden hankkimiseksi ja tarkkailemiseksi.
Tällaisten aaltojen kokeita varten voit ottaa matalan kylvyn, jonka pohja on lasia, jonka pinta-ala on noin . Kirkas hehkulamppu voidaan sijoittaa lasin alle kaukaa, jolloin voit heijastaa tämän "lammen" kattoon tai näyttöön (kuva 77). Suurennetussa varjossa voit tarkkailla kaikkia ilmiöitä, jotka tapahtuvat veden pinnalla. Aaltojen heijastuksen heikentämiseksi kylvyn sivuilta jälkimmäisen pinta on aallotettu ja itse sivut ovat kalteva.
Riisi. 77. Kylpy aaltojen tarkkailuun veden pinnalla
Täytä kylpyamme vedellä noin syvyyteen asti ja kosketa veden pintaa langan tai kynän kärjellä. Näemme kuinka rengasmainen ryppy leviää kosketuspisteestä. Sen etenemisnopeus on alhainen (10-30 cm / s), joten voit helposti seurata sen liikettä.
Kiinnitämme langan joustavalle levylle ja saamme sen värähtelemään ja siten, että jokaisella levyn värähtelyllä langan pää osuu veden pintaan. Veden poikki kulkee rengasharjanteiden ja syvennysten järjestelmä (kuva 78). Vierekkäisten harjojen tai kourujen välinen etäisyys, eli aallonpituus, on suhteutettu törmäysjaksoon meille jo tunnetulla kaavalla; - aallon etenemisnopeus.
Riisi. 78. Rengasaallot
Riisi. 79. Suoraviivaiset aallot
Harjaan ja kouruihin nähden kohtisuorassa olevat viivat osoittavat aallon etenemissuunnat. Rengasmaisessa aallossa etenemissuunnat on selvästi kuvattu suorilla viivoilla, jotka säteilevät aallon keskustasta, kuten kuvassa 2 on esitetty. 78 katkoviivaa nuolta. Korvaamalla langan pään vedenpinnan suuntaisella viivaimen reunalla saadaan aikaan aalto, joka ei ole samankeskisten renkaiden muotoinen, vaan suorat harjanteet ja kourut, jotka ovat yhdensuuntaisia toistensa kanssa (kuva 79). Tässä tapauksessa viivaimen keskiosan edessä meillä on yksi etenemissuunta.
Pinnalla olevat rengas- ja suoraviivaiset aallot antavat käsityksen pallomaisista ja tasoaalloista avaruudessa. Pieni äänilähde, joka säteilee tasaisesti kaikkiin suuntiin, muodostaa ympärilleen pallomaisen aallon, jossa ilman puristus ja harventaminen on järjestetty samankeskisiin pallomaisiin kerroksiin. Pallomaisen aallon osaa, joka on pieni verrattuna etäisyyteen sen lähteeseen, voidaan pitää suunnilleen tasaisena. Tämä koskee tietysti minkä tahansa fyysisen luonteen aaltoja - sekä mekaanisia että sähkömagneettisia. Joten esimerkiksi mitä tahansa tähdistä tulevaa valon osaa (maan pinnan sisällä) voidaan pitää tasoaaltoina.
Käytämme toistuvasti yllä kuvattuja kokeita vesihauteessa, koska veden pinnalla olevat aallot tekevät monien aaltoilmiöiden pääpiirteistä erittäin selkeitä ja havainnointikelpoisia, mukaan lukien sellaiset tärkeät ilmiöt kuin diffraktio ja häiriöt. Käytämme aaltoja vesihauteessa saadaksemme useita yleisiä esityksiä, jotka pätevät sekä elastisille (erityisesti akustisille) että sähkömagneettisille aalloille. Kun on mahdollista havaita aaltoprosessien hienovaraisempia piirteitä (erityisesti optiikassa), keskustelemme tarkemmin näiden ominaisuuksien tulkinnasta.
