加载中…（个人笔记）激波(shock wave)的产生
(2014-11-18 02:52:38) | 分类： 天文物理什锦 |
在天文经常看到激波，但我对激波不是十分了解。我最不明白为什么激波和声波会关联。
之前就查过关于激波的东西，但很快又忘记了，还是得记录下来。这纯粹个人笔记，不会写的很严谨。
声波特性：
声波是需要传播介质的，真空不能传播。密度越高，传播速度越快，因为声波需要介质传播，密度越高的东西，分子越容易碰撞，所以就传播越快了。个人观测，用同样力度敲打不同密度的固体，也是密度越高的固体发出声音越大。
声波是纵波（longitudinal wave),但在固体中传播时会变成横波（transverse wave),那是因为纵波会令物质压缩，而压缩固体时需要大量能量。
声波产生：
在空气中随便舞动一些东西，领到空气分子受压，从邻近分子获得能量，之后又传给其他分子，就会产生波，这个波就是声波。声波是压力波一种，压力波的定义是：传播是该媒体的密度改变（例如空气）。
那激波是怎样产生的呢？激波速度是高于声波的（声波在空气传播速度大概是400m/s,即每秒400多米），第一个波的波阵面按声速传播，随后的波以高速赶上来，那就会造成波阵面非常致密，产生压力。这里借用一下多普勒效应的图。如下图，源是左到右的，右面较致密，是因为波往右传播，而源也是往右，所以后面的波追赶着前面的波，当源以超声速移动时，右面的波阵面就会叠加，变得很致密，这样就会产生大量能量，形成激波。地震产生的波就是激波。
![（个人笔记）激波(shock <wbr>wave)的产生]( "（个人笔记）激波(shock <wbr>wave)的产生")
那天文激波呢？ 现在知道声波其实是压力波，介质密度改变时就会产生压力波，而源速度高于声速时，就会产生激波。所以天体高速膨胀时，就产生激波了。
【参考资料】
http://www.cliffsnotes.com/cliffsnotes/sciences/how-are-sound-waves-created
http://www.ask.com/science/sound-waves-produced-c2c60ca02699acfe
http://www.merriam-webster.com/dictionary/pressure wave
https://www.youtube.com/watch?v=I1ykNQijOC8
http://howthingsfly.si.edu/aerodynamics/shock-waves
http://www.animations.physics.unsw.edu.au/waves-sound/sound/index.html
http://www.physicsclassroom.com/mmedia/waves/edl.cfm
拓展阅读：炸弹，原子弹
之前就查过关于激波的东西，但很快又忘记了，还是得记录下来。这纯粹个人笔记，不会写的很严谨。
声波特性：
声波是需要传播介质的，真空不能传播。密度越高，传播速度越快，因为声波需要介质传播，密度越高的东西，分子越容易碰撞，所以就传播越快了。个人观测，用同样力度敲打不同密度的固体，也是密度越高的固体发出声音越大。
声波是纵波（longitudinal wave),但在固体中传播时会变成横波（transverse wave),那是因为纵波会令物质压缩，而压缩固体时需要大量能量。
声波产生：
在空气中随便舞动一些东西，领到空气分子受压，从邻近分子获得能量，之后又传给其他分子，就会产生波，这个波就是声波。声波是压力波一种，压力波的定义是：传播是该媒体的密度改变（例如空气）。
那激波是怎样产生的呢？激波速度是高于声波的（声波在空气传播速度大概是400m/s,即每秒400多米），第一个波的波阵面按声速传播，随后的波以高速赶上来，那就会造成波阵面非常致密，产生压力。这里借用一下多普勒效应的图。如下图，源是左到右的，右面较致密，是因为波往右传播，而源也是往右，所以后面的波追赶着前面的波，当源以超声速移动时，右面的波阵面就会叠加，变得很致密，这样就会产生大量能量，形成激波。地震产生的波就是激波。
那天文激波呢？ 现在知道声波其实是压力波，介质密度改变时就会产生压力波，而源速度高于声速时，就会产生激波。所以天体高速膨胀时，就产生激波了。
【参考资料】
http://www.cliffsnotes.com/cliffsnotes/sciences/how-are-sound-waves-created
http://www.ask.com/science/sound-waves-produced-c2c60ca02699acfe
http://www.merriam-webster.com/dictionary/pressure wave
https://www.youtube.com/watch?v=I1ykNQijOC8
http://howthingsfly.si.edu/aerodynamics/shock-waves
http://www.animations.physics.unsw.edu.au/waves-sound/sound/index.html
http://www.physicsclassroom.com/mmedia/waves/edl.cfm
拓展阅读：炸弹，原子弹
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