Gelombang di permukaan air. Gelombang di atas air


Terbentuknya gelombang di permukaan air disebut kerusuhan.

Gelombang yang diamati di permukaan air dibagi menjadi:

  • Gelombang gesekan:

    • angin, terbentuk sebagai akibat dari aksi angin

    • dalam


  • Gelombang pasang.

  • Gelombang gravitasi:

    • gelombang gravitasi di perairan dangkal

    • gelombang gravitasi di perairan dalam

    • gelombang seismik (tsunami) yang timbul di lautan sebagai akibat dari gempa bumi (atau aktivitas gunung berapi) dan mencapai ketinggian 10-30 m di lepas pantai.

    • gelombang kapal


Gelombang terdiri dari swells dan troughs bergantian. Bagian atas gelombang disebut puncak, bagian bawah gelombang disebut bagian bawah.
Di wilayah pesisir laut, hanya gelombang angin (gelombang gesekan) yang signifikan.

Gelombang angin muncul bersama angin, dengan berhentinya angin, gelombang ini dalam bentuk gelombang mati, secara bertahap memudar, terus bergerak ke arah yang sama. Gelombang angin tergantung pada ukuran ruang air terbuka untuk percepatan gelombang, kecepatan angin dan waktu aksinya dalam satu arah, serta kedalaman. Saat kedalaman berkurang, gelombang menjadi curam.
Gelombang angin tidak simetris, kemiringan anginnya landai, kemiringan anginnya curam. Karena angin bekerja lebih kuat di bagian atas gelombang daripada di bagian bawah, puncak gelombang runtuh, membentuk "domba". Di laut lepas, "domba" terbentuk ketika angin disebut "segar" (angin dengan kekuatan 5 titik dan kecepatan 8,0-10,7 m / s, atau 33 km / jam).
Membengkak- gelombang yang berlanjut setelah angin mereda, melemah atau berubah arah. Kegembiraan, menyebar dengan inersia dengan ketenangan total, disebut gelombang mati.
Ketika gelombang dari titik yang berbeda bertemu di area tertentu, a kerumunan. Tumpukan gelombang kacau yang terbentuk ketika gelombang langsung bertemu dengan gelombang pantul juga kerumunan.
Ketika ombak melewati tepian, karang dan batu, pemutus.
Jalannya gelombang ke pantai dengan peningkatan tinggi dan kecuraman dan penggulingan berikutnya disebut berselancar.

Ombak memperoleh karakter yang berbeda tergantung pada pantai mana: dangkal (memiliki sudut kemiringan kecil dan lebar lereng bawah air yang besar) atau dalam (memiliki kemiringan lereng bawah air yang signifikan).

Pembalikan puncak gelombang perjalanan pada bentuk tebing curam kesalahan terbalik dengan kekuatan penghancur yang besar.

© Yuri Danilevsky: badai November. Sevastopol

Ketika ombak menghantam pantai dangkal yang naik tajam dari air, pecahnya ombak hanya terjadi ketika menyentuh pantai. Dalam hal ini, gelombang terbalik terbentuk, yang bertemu dengan gelombang berikutnya dan mengurangi gaya tumbukannya, dan kemudian gelombang baru masuk dan menghantam pantai lagi.
Tabrakan gelombang seperti itu dalam kasus gelombang besar atau gelombang kuat sering disertai dengan gelombang tinggi yang cukup tinggi.

© Badai di Sevastopol, 11 November 2007

Di tepi Laut Hitam, kekuatan tumbukan gelombang dapat mencapai 25 ton per 1 m 2.
Saat rebound, gelombang memperoleh kekuatan yang luar biasa. Di Kepulauan Shetland, di utara Skotlandia, ada pecahan batu gneiss, yang beratnya mencapai 6-13 ton, terlempar oleh ombak ke ketinggian hingga 20 m di atas permukaan laut.

Gerak maju pesat gelombang dan gelombang ke darat disebut terguncang.

Gelombang benar jika puncaknya dapat dibedakan dengan jelas, dan salah jika gelombang tidak memiliki puncak yang jelas dan terbentuk tanpa keteraturan yang terlihat.
puncak gelombang tegak lurus dengan arah angin di laut terbuka, danau, waduk, tetapi di dekat pantai mereka mengambil posisi, sejajar garis pantai bergegas ke pantai.
Arah rambat gelombang di laut terbuka ditunjukkan di permukaan air oleh sekelompok busa paralel - jejak puncak gelombang yang runtuh.

Sejauh ini kami hanya mempertimbangkan satu dimensi(1-d ) gelombang, yaitu gelombang yang merambat dalam tali, dalam linier lingkungan. Tidak kalah akrab dengan kita dua dimensi gelombang dalam bentuk pegunungan yang panjang dan depresi di dua dimensi permukaan air. Langkah selanjutnya dalam pembahasan gelombang, harus kita lakukan di ruang dua ( 2d ) dan tiga ( 3d ) pengukuran. Sekali lagi, tidak ada prinsip fisik baru yang akan digunakan; tugasnya hanya untuk keterangan proses gelombang.

Kami akan memulai diskusi dengan kembali ke situasi sederhana di mana bab ini dimulai - impuls gelombang tunggal . Namun, sekarang itu tidak akan menjadi gangguan pada string, tapi lonjakan di permukaan waduk. guyuran menetap di bawah beratnya sendiri, dan daerah yang berdekatan, mengalami peningkatan tekanan, kenaikan propagasi gelombang awal. Proses ini ditunjukkan dalam penampang. Nasi. 7-7(a). Logika lebih lanjut untuk mempertimbangkan situasinya persis sama dengan yang sudah digunakan dalam studi tentang efek yang muncul setelah pukulan tajam ke bagian tengah senar. Tapi kali ini ombaknya bisa masuk semua arah. Karena tidak memiliki alasan untuk memilih satu arah di atas yang lain, gelombang merambat ke segala arah. Hasilnya adalah lingkaran riak yang melebar di permukaan badan air yang tenang, lihat gbr. Nasi. 7-7(b).

sangat dikenal oleh kami dan datar gelombang di permukaan air - gelombang yang puncaknya membentuk garis panjang, kadang-kadang hampir sejajar, di permukaan air. Ini adalah gelombang yang sama yang secara berkala bergulung di pantai. Fitur menarik dari jenis gelombang ini adalah cara mereka mengatasi rintangan - misalnya, lubang di dinding yang terus menerus. pemecah gelombang. Gambar 7-8 menggambarkan proses ini. Jika ukuran lubang sebanding dengan panjang gelombang, maka setiap gelombang berturut-turut menciptakan gelombang di dalam lubang, yang, seperti pada Gambar. 7-7, berfungsi sebagai sumber riak bulat di daerah perairan pelabuhan. Akibatnya, antara pemecah gelombang dan pantai, konsentris , “cincin" ombak.

Fenomena ini dikenal sebagai difraksi ombak. Jika lebar lubang pada pemecah gelombang jauh lebih besar dari panjang gelombang, maka ini tidak akan terjadi - gelombang yang melewati penghalang akan mempertahankan bentuknya yang datar, kecuali distorsi yang lemah akan terjadi pada tepi gelombang.

Seperti gelombang di permukaan air, ada tiga dimensi ombak (3d -ombak) . Di sini contoh yang paling dikenal adalah suara ombak. Puncak gelombang bunyi adalah daerah penebalan molekul udara. Gambar mirip dengan gambar. 7-7 untuk kasus 3D akan mewakili gelombang yang meluas dalam bentuk bola .

Semua gelombang memiliki properti pembiasan . Ini adalah efek yang terjadi ketika gelombang melewati batas antara dua media dan memasuki media di mana ia bergerak lebih lambat. Efek ini sangat jelas dalam kasus gelombang bidang (lihat Gambar. Nasi. 7-9). Bagian dari gelombang bidang yang berakhir di medium baru yang "lambat" bergerak di dalamnya dengan kecepatan lebih rendah. Tetapi karena bagian dari gelombang ini pasti tetap berhubungan dengan gelombang dalam medium "cepat", itu depan(garis putus-putus di bagian bawah Gbr.7-9) harus putus, yaitu, mendekati antarmuka antara dua media, seperti yang ditunjukkan pada Gbr. 7-9.

Jika perubahan kecepatan rambat gelombang tidak terjadi secara tiba-tiba, tetapi secara bertahap, maka perputaran muka gelombang juga akan terjadi dengan lancar. Omong-omong, ini menjelaskan alasan mengapa gelombang selancar, tidak peduli bagaimana mereka bergerak di perairan terbuka, hampir selalu sejajar dengan garis pantai. Faktanya adalah bahwa dengan penurunan ketebalan lapisan air, kecepatan gelombang di permukaannya berkurang, oleh karena itu, di dekat pantai, di mana gelombang memasuki daerah perairan dangkal, mereka sedang melambat. Pergantian bagian depan yang bertahap membuat ombak hampir sejajar dengan garis pantai.

GELOMBANG DI PERMUKAAN CAIRAN. Di bawah pengaruh berbagai alasan, partikel-partikel lapisan permukaan cairan dapat bergerak berosilasi. Gerakan seperti itu mencakup bagian permukaan yang semakin jauh - gelombang mulai merambat di permukaan. Seperti halnya terjadinya jenis gelombang lainnya, osilasi dapat terjadi sesuai dengan hukum sinus, tetapi hanya di bawah kondisi yang sangat diperlukan bahwa amplitudo osilasi partikel kecil dibandingkan dengan panjang gelombang. Panjang gelombang adalah jarak antara dua titik di mana getaran berada dalam fase yang sama. Jarak vertikal dari puncak ke dasar disebut tinggi gelombang. Contoh gelombang sinusoidal tersebut adalah gelombang pasang: panjangnya mencapai ratusan km, sedangkan tingginya biasanya 1/300 atau bahkan 1/500 bagiannya. Dalam kebanyakan kasus, bagaimanapun, ketinggian gelombang tidak dapat diabaikan dibandingkan dengan panjangnya.

Dibandingkan dengan osilasi transversal sederhana, sifat pergerakan partikel fluida selalu rumit: mereka tidak hanya naik dan turun dalam arah vertikal, tetapi menggambarkan beberapa orbit tertutup, melingkar atau elips. Jenis orbit pertama sesuai dengan kasus ketika kedalamannya sangat besar dibandingkan dengan panjang gelombang, dan yang kedua - untuk kasus yang paling umum, ketika panjang gelombang lebih besar dari jarak ke dasar atau, secara umum, sepadan dengan itu. . Dapat ditunjukkan bahwa dengan gerakan rotasi partikel seperti itu, profil gelombang akan menjadi trochoidal. Trokoid m.b. dibangun di atas titik-titik, jika kita telusuri ke arah mana suatu titik menggambarkan, yang terletak agak jauh dari pusat lingkaran yang menggelinding dalam garis lurus; pada saat yang sama, sebuah titik yang terletak pada keliling lingkaran seperti itu jelas akan menggambarkan cycloid.

Dalam Gambar. penampilan profil trochoidal selama gerakan rotasi partikel permukaan air ditampilkan. Tetapi gerakan gelombang tidak terbatas pada lapisan permukaan cairan saja: kegembiraan juga mencakup lapisan yang terletak di bawah, hanya jari-jari orbit partikel di sini yang terus berkurang dengan bertambahnya kedalaman. Hukum penurunan jari-jari lingkaran tersebut dinyatakan dengan rumus:

di mana r adalah jari-jari orbit partikel yang terletak pada kedalaman tertentu z, a adalah jari-jari orbit partikel yang terletak di permukaan itu sendiri (setengah tinggi gelombang), e adalah dasar sistem alam logaritma, adalah panjang gelombang. Dalam prakteknya, kita dapat mengasumsikan bahwa gelombang berhenti pada kedalaman yang lebih besar dari panjang gelombang. Kecepatan rambat gelombang v dinyatakan, dalam bentuk paling umum, dengan rumus:

Di sini g adalah percepatan gravitasi, adalah massa jenis cairan, adalah tegangan permukaannya; untuk singkatnya, menunjukkan hubungan ======4 H adalah kedalaman lapisan cair (dari permukaan ke bawah); selebihnya sebutannya sama seperti di atas. Rumus mengambil bentuk yang lebih sederhana dalam tiga kasus khusus.

a.Gelombang pasang surut. Panjang gelombangnya sangat besar dibandingkan dengan kedalaman H. Berikut yaitu, kecepatan propagasi hanya bergantung pada kedalaman. b) Kedalaman gelombang sangat besar dibandingkan dengan panjangnya, tetapi dimensi gelombang masih sangat signifikan sehingga gaya kapiler dapat diabaikan. Dalam hal ini, ternyata yaitu, kecepatan rambat hanya bergantung pada panjang gelombang. Rumus ini dengan baik mengungkapkan kecepatan gelombang laut biasa. c) Sangat pendek, disebut. gelombang kapiler. Di sini peran utama dimainkan oleh gaya antarpartikel, gaya gravitasi surut ke latar belakang. Kecepatan rambat ternyata sama.Seperti yang kita lihat, berbeda dengan kasus (b), di sini kecepatannya ternyata semakin besar, semakin pendek gelombangnya.

Profil gelombang sangat berubah di bawah pengaruh beberapa faktor eksternal. Jadi, saat angin bertiup, sisi depan ombak menjadi jauh lebih curam daripada sisi belakang; pada kecepatan tinggi, angin bahkan dapat menghancurkan puncak ombak, merobeknya dan membentuk apa yang disebut. "domba". Ketika gelombang berpindah dari tempat yang dalam ke air yang dangkal, bentuknya juga berubah; dalam hal ini, energi partikel lapisan air yang tebal dipindahkan ke lapisan yang lebih kecil ketebalannya. Itulah sebabnya ombak sangat berbahaya di dekat pantai, di mana amplitudo osilasi partikel dapat secara signifikan melebihi amplitudonya di laut terbuka, di mana kedalaman lapisan air sangat besar.

Cobalah sesekali untuk menghitung berapa banyak warna dalam pelangi. Tugas ini tidak dapat diselesaikan. Di antara garis-garis merah dan oranye, biru dan biru, serta di antara garis-garis tetangga, tidak ada batas yang tajam: ada banyak nada transisi di antara mereka. Tidak semua corak warna dapat dibedakan dengan mata. Seringkali sulit untuk menentukan apakah warnanya "mendekati biru", atau "mendekati biru".

Mungkinkah dalam kasus ini setiap sinar menemukan karakteristik yang lebih akurat daripada warnanya? Fisikawan telah menemukan karakteristik seperti itu - dan sangat akurat.

Hal ini terjadi karena ditemukannya sifat gelombang cahaya.

Apa itu gelombang dan apa sifat-sifatnya?

Agar lebih jelas, kita akan berkenalan terlebih dahulu dengan ombak di permukaan air.

Semua orang tahu bahwa gelombang air berbeda. Gelombang besar yang nyaris tidak terlihat menyapu kolam, sedikit mengguncang gabus nelayan; di ruang terbuka laut, gelombang besar air mengguncang kapal uap samudra. Bagaimana gelombang berbeda satu sama lain? Untuk menjawab pertanyaan ini, perhatikan bagaimana gelombang air muncul.

Sebagai pembangkit gelombang air, kami akan mengambil perangkat yang ditunjukkan pada Gambar. 3. Ketika motor A berputar eksentrik B, batang C bergerak berirama naik turun, terjun ke air pada kedalaman yang berbeda. Gelombang menyebar darinya dalam bentuk lingkaran dengan satu pusat (Gbr. 4). Mereka adalah serangkaian punggungan dan palung yang bergantian.

Jarak antara puncak atau lembah yang berdekatan disebut panjang gelombang dan biasanya dilambangkan dengan huruf Yunani X (lambda). Mari kita tingkatkan jumlah putaran motor, dan oleh karena itu frekuensi osilasi batang menjadi setengahnya. Maka jumlah gelombang yang muncul dalam waktu yang sama akan menjadi dua kali lebih besar. Tapi panjang gelombang sekarang akan menjadi setengah panjangnya. Banyaknya gelombang yang terbentuk dalam satu detik disebut frekuensi gelombang. Biasanya dilambangkan dengan huruf Yunani V (nu).

Biarkan gabus mengapung di atas air. Di bawah pengaruh gelombang perjalanan, itu akan berosilasi. Punggungan yang mendekati gabus akan mengangkatnya, dan lekukan berikutnya akan menurunkannya. Dalam sedetik, gabus akan menaikkan puncak (dan menurunkan palung) sebanyak gelombang yang terbentuk selama waktu ini. Dan angka ini adalah frekuensi gelombang V. Ini berarti gabus akan berosilasi dengan frekuensi V. Jadi, dengan mendeteksi aksi gelombang, kita dapat mengatur frekuensinya pada titik mana pun dalam perambatannya.

Demi kesederhanaan, kita akan berasumsi bahwa gelombang tidak membusuk. Frekuensi dan panjang gelombang tak teredam berhubungan satu sama lain dengan hukum sederhana. Gelombang V dihasilkan per detik. Semua gelombang ini akan muat pada segmen tertentu. Gelombang pertama, yang terbentuk pada awal gelombang kedua, akan mencapai akhir segmen ini; itu dipisahkan dari sumber dengan jarak yang sama dengan panjang gelombang kali frekuensi. Tetapi jarak yang ditempuh gelombang per sekon adalah kecepatan gelombang V. Jadi, = Jika panjang gelombang dan kecepatan rambat gelombang diketahui, maka

Anda dapat menentukan frekuensi V, yaitu: V - y.

Frekuensi dan panjang gelombang adalah karakteristik esensialnya; menurut karakteristik ini, beberapa gelombang dibedakan dari yang lain.

Selain frekuensi (atau panjang gelombang), gelombang juga berbeda dalam ketinggian pegunungan (atau kedalaman palung). Tinggi gelombang diukur dari tingkat horizontal permukaan air istirahat. Ini disebut amplitudo.

Evolusi cahaya Dunia modern bersinar dengan warna-warna cerah bahkan dari luar angkasa: stasiun luar angkasa dan awak kapal dapat melihat gambar yang menakjubkan di malam hari: jaring cahaya lampu kota yang terang. Ini adalah produk…

Kisah H Ash berakhir. Kita sekarang telah mempelajari apa yang diterima oleh manusia senjata teoretis dan praktis yang kuat dengan mempelajari hukum asal usul dan perambatan cahaya, dan betapa sulitnya jalan untuk mengetahui hal ini ...

Industri modern membuat tuntutan yang sangat tinggi pada kualitas logam. Mesin dan peralatan modern beroperasi dalam berbagai suhu, tekanan, kecepatan, medan listrik dan magnet. Ambil, misalnya, alat pemotong. …

Kami telah menyebutkan gelombang, yang pembentukannya bukan karena gaya elastisitas, tetapi karena gaya gravitasi. Itulah mengapa kita tidak perlu heran bahwa gelombang yang merambat di sepanjang permukaan zat cair tidak membujur. Namun, mereka juga tidak melintang: pergerakan partikel fluida lebih kompleks di sini.

Jika suatu saat permukaan cairan telah turun (misalnya, karena disentuh oleh benda padat), maka di bawah aksi gravitasi, cairan akan mulai mengalir ke bawah, mengisi fossa pusat dan membentuk annular. depresi di sekitarnya. Di tepi luar ceruk ini, partikel cair terus mengalir ke bawah, dan diameter cincin bertambah. Namun di tepi bagian dalam cincin, partikel cair kembali "muncul" ke atas, sehingga terbentuklah punggungan melingkar. Di belakangnya, diperoleh depresi lagi, dan seterusnya, ketika diturunkan ke bawah, partikel-partikel cairan bergerak, apalagi mundur, dan ketika naik ke atas, mereka juga bergerak maju. Jadi, setiap partikel tidak hanya berosilasi dalam arah transversal (vertikal) atau longitudinal (horizontal), tetapi ternyata menggambarkan sebuah lingkaran.

pada gambar. Pada Gambar 76, lingkaran hitam menunjukkan posisi partikel permukaan cairan di beberapa titik, dan lingkaran terang menunjukkan posisi partikel ini beberapa saat kemudian, ketika masing-masing partikel telah melewati sebagian lintasan lingkarannya. Lintasan ini ditunjukkan oleh garis putus-putus, bagian lintasan yang dilewati ditunjukkan oleh panah. Garis yang menghubungkan lingkaran hitam akan memberi kita profil gelombang. Dalam kasus amplitudo besar yang ditunjukkan pada gambar (yaitu, jari-jari lintasan melingkar partikel tidak kecil dibandingkan dengan panjang gelombang), profil gelombang tidak terlihat seperti sinusoidal sama sekali: ia memiliki palung yang lebar dan puncak yang sempit. . Garis yang menghubungkan lingkaran cahaya memiliki bentuk yang sama, tetapi digeser ke kanan (ke arah penundaan fase), yaitu, sebagai akibat dari pergerakan partikel fluida sepanjang lintasan melingkar, gelombang telah bergerak.

Beras. 76. Gerakan partikel fluida dalam gelombang di permukaannya

Perlu dicatat bahwa dalam pembentukan gelombang permukaan, tidak hanya gaya gravitasi yang berperan, tetapi juga gaya tegangan permukaan (lihat Volume I, 250), yang, seperti gaya gravitasi, cenderung meratakan permukaan. permukaan cairan. Ketika gelombang lewat di setiap titik permukaan cairan, permukaan ini berubah bentuk - tonjolan menjadi datar dan kemudian digantikan oleh cekung, dan sebaliknya, sehubungan dengan luas permukaan dan, akibatnya, energi tegangan permukaan berubah. Mudah dipahami bahwa peran tegangan permukaan akan lebih besar untuk amplitudo gelombang tertentu, semakin banyak permukaan melengkung, yaitu, semakin pendek panjang gelombang. Oleh karena itu, untuk gelombang panjang (frekuensi rendah), gravitasi adalah gaya utama, tetapi untuk gelombang yang cukup pendek (frekuensi tinggi), gaya tegangan permukaan muncul. Batas antara gelombang "panjang" dan "pendek", tentu saja tidak tajam dan tergantung pada kerapatan tegangan permukaan. Dekat air, batas ini sesuai dengan gelombang yang panjangnya sekitar , yaitu, untuk gelombang kapiler yang lebih banyak, gaya tegangan permukaan mendominasi, dan untuk gelombang yang lebih panjang, gravitasi.

Meskipun sifat gelombang permukaan "membujur-transversal" kompleks, mereka mematuhi keteraturan umum untuk setiap proses gelombang, dan sangat nyaman untuk mengamati banyak dari keteraturan ini. Oleh karena itu, kita akan membahas lebih detail tentang metode memperoleh dan mengamatinya.

Untuk eksperimen dengan gelombang seperti itu, Anda bisa mandi dangkal, yang dasarnya adalah kaca, luasnya sekitar . Bola lampu terang dapat ditempatkan di bawah kaca dari kejauhan, memungkinkan Anda untuk memproyeksikan "kolam" ini ke langit-langit atau layar (Gbr. 77). Pada bayangan dalam bentuk yang diperbesar, Anda dapat mengamati semua fenomena yang terjadi di permukaan air. Untuk melemahkan pantulan gelombang dari sisi bak mandi, permukaan yang terakhir dibuat bergelombang dan sisinya sendiri miring.

Beras. 77. Mandi untuk mengamati ombak di permukaan air

Isi bak mandi dengan air kira-kira sedalam-dalamnya dan sentuh permukaan air dengan ujung kawat atau ujung pensil. Kita akan melihat bagaimana kerutan annular menyebar dari titik kontak. Kecepatan rambatnya rendah (10-30 cm / s), sehingga Anda dapat dengan mudah mengikuti pergerakannya.

Kami memasang kawat pada pelat elastis dan membuatnya berosilasi, sehingga dengan setiap osilasi pelat, ujung kawat menyentuh permukaan air. Sebuah sistem pegunungan cincin dan depresi akan berjalan di air (Gbr. 78). Jarak antara puncak atau lembah yang berdekatan, yaitu panjang gelombang, terkait dengan periode tumbukan dengan rumus yang telah kita ketahui; - kecepatan rambat gelombang.

Beras. 78. Gelombang cincin

Beras. 79. Gelombang Persegi Panjang

Garis tegak lurus terhadap puncak dan lembah menunjukkan arah rambat gelombang. Untuk gelombang annular, arah rambat jelas digambarkan oleh garis lurus yang memancar dari pusat gelombang, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 78 panah putus-putus. Dengan mengganti ujung kawat dengan tepi penggaris yang sejajar dengan permukaan air, seseorang dapat membuat gelombang yang tidak berbentuk cincin konsentris, tetapi punggungan lurus dan palung sejajar satu sama lain (Gbr. 79). Dalam hal ini, di depan bagian tengah penggaris, kami memiliki satu arah rambat.

Gelombang cincin dan bujursangkar di permukaan memberikan gambaran tentang gelombang bola dan bidang di ruang angkasa. Sumber suara kecil, memancar secara merata ke segala arah, menciptakan gelombang bola di sekitarnya, di mana kompresi dan pemurnian udara berada dalam bentuk lapisan bola konsentris. Bagian dari gelombang bola, kecil dibandingkan dengan jarak ke sumbernya, dapat dianggap datar. Ini berlaku, tentu saja, untuk gelombang dengan sifat fisik apa pun - baik mekanis maupun elektromagnetik. Jadi, misalnya, setiap bagian (di dalam permukaan bumi) cahaya yang datang dari bintang dapat dianggap sebagai gelombang datar.

Kami akan berulang kali menggunakan eksperimen dengan penangas air yang dijelaskan di atas, karena gelombang di permukaan air membuat fitur utama dari banyak fenomena gelombang menjadi sangat jelas dan nyaman untuk diamati, termasuk fenomena penting seperti difraksi dan interferensi. Kami menggunakan gelombang dalam penangas air untuk memperoleh sejumlah konsep umum yang berlaku untuk gelombang elastis (khususnya akustik) dan gelombang elektromagnetik. Jika memungkinkan untuk mengamati fitur yang lebih halus dari proses gelombang (khususnya, dalam optik), kami akan membahas lebih detail tentang interpretasi fitur ini.