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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 基础物理 » 液体中的声波为什么只能是纵波？
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shu_huiqiang

铜虫 (小有名气)

[求助] 液体中的声波为什么只能是纵波？

我们从声学基础里面可以知道，固体中传播的声波有纵波，也有横波，在气体和液体中传播的声波只有纵波。可是，为什么液体中传播的声波只有纵波呢？有没详细的微观解释及出处。
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1楼 2012-12-19 20:48:36
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

gangan0808

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
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shu_huiqiang: 金币+1, ★★★很有帮助 2012-12-20 11:13:36
华丽的飘过: 金币+5, 3q 2012-12-21 04:51:55
在液体里，粒子是随机分布 (random distribution) 的。在液体里的波，是由压缩 (compression) 和解压缩 (decompression) 引起。当你挤压它，它会有较高密度；但当你解压它，它会有较低密度，这就产生了波。当你挤压或解压时，液体的振动的方向是与传播方向一样。这种偏振叫纵向偏振 (longitudinal mode)，其对应的波叫纵波。要产生横波，我们须对媒体进行剪切变形 (shear deformation)。但这很难在液体里实行，因为液体中的粒子是随机分布。当你剪切变形随机分布的粒子，粒子仍然是随机分布，没有任何改变。所以，在液体里进行剪切变形，将不会引发任何变化。所以，液体只有纵波，没有横波。
在固体里，粒子排列成有规律的列阵。当你剪切变形粒子列阵，你便会得到不同的形状。在固体里，确实有一种波拥有与传播方向垂直的振动，就是前面提及的横波。

http://dao.mit.edu/~wen/talks/LightStory.htm
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4楼2012-12-19 22:21:17
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普通回帖

Bessel

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
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shu_huiqiang: 金币+1, ★★★很有帮助 2012-12-20 11:11:08
华丽的飘过: 金币+5, 3q 2012-12-21 04:51:20
纵波也称疏密波，顾名思义，就是波通过传播介质的密度变化来传递。对于气体介质和液体介质，只能通过疏密变化来传递波，所以声波在这两种介质中只能以疏密波即纵波的方式传递。固体介质则不然，既可以有密度变化，也可以线性震动，所以固体介质既可以传播纵波，也能传播横波。比如地震波的传播，就是两种波都有。
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2楼2012-12-19 21:05:04
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zhaoyuan0426

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
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华丽的飘过: 金币+4, 3q 2012-12-21 04:51:45
最简单的理解就是在固体中，分子间的距离较近，沿着传播方向的分子位置发生变化时，产生纵波。由于分子之间有相互作用，垂直于传播方向分子也会受到拉伸，产生所谓横波。
但是在气体和液体中，分子间距较大，在沿着传播方向分子互相挤压会有纵波产生，但是他们的运动不会影响垂直于传播方向，即横向上分子产生位移，也就不会有横波产生
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3楼2012-12-19 21:22:11
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Bessel

木虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by gangan0808 at 2012-12-19 16:21:17
在液体里，粒子是随机分布 (random distribution) 的。在液体里的波，是由压缩 (compression) 和解压缩 (decompression) 引起。当你挤压它，它会有较高密度；但当你解压它，它会有较低密度，这就产生了波。当你挤压 ...

阁下是文小刚？ 景仰，景仰！
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5楼2012-12-19 22:48:01
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gangan0808

新虫 (初入文坛)
我只是引用，忘记说明了，sorry
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6楼2012-12-19 23:19:33
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shu_huiqiang

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by Bessel at 2012-12-19 21:05:04
纵波也称疏密波，顾名思义，就是波通过传播介质的密度变化来传递。对于气体介质和液体介质，只能通过疏密变化来传递波，所以声波在这两种介质中只能以疏密波即纵波的方式传递。固体介质则不然，既可以有密度变化，也 ...

谢谢你的回复，这种简单明了的解释正是我想要的。但是我希望找到一个来源作为解释说明的依据。能告诉我，这种解释（最好是更加详细一点的）在哪种教材或者书里面能看到吗？
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7楼2012-12-20 11:16:01
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colbertli

禁虫 (著名写手)
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华丽的飘过: 金币+2, 3q 2012-12-21 04:52:05
本帖内容被屏蔽
8楼2012-12-20 13:15:05
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33221100

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
固体可以有剪应力，但在液体和气体中则不然，因而也就不能够有横波。横波的传播离不开剪应力。
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9楼2012-12-21 11:56:21
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piaoyou88

禁虫 (正式写手)
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10楼2012-12-22 11:27:56
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