1. 파동의 종류
ㅇ 매질의 필요 여부에 따른 구분
- 역학적 파동 : 음파, 지진파, 수면파 등 매질을 필요로하는 파동
. 파(波)를 진행시키도록 하는 매질의 교란 현상
.. 고체 매질 : 탄성파 (지진파 등)
.. 기체,액체 매질 : 음파
- 전자기 파동 : 광파/빛, 라디오파(RF), X-선 등 매질을 필요로하지 않는 파동
. 파(波) 자체가 매질 없이 진행
ㅇ 파동 진동 방향에 따른 구분
- 횡파 (Transverse Wave) : 진행방향에 직각인 파 (例, 전자기파,줄위의 진동파 등)
- 종파 (Longitudinal Wave) : 진행방향과 동일한 파 (例, 음파, 지진파(P파) 등)
. 통상, 소밀파(疏密波)라고도 함
.. 진행방향과 동일 방향으로 매질을 반복 압축,팽창시키며 나아가는, 음파,지진파(P파) 등
ㅇ 파면의 형상에 따른 구분
- 평면파 (Plane Wave) : 파면의 형상이 평면
- 구면파 (Spherical Wave) : 파면의 형상이 구면
* 평면파 및 구면파는 단순화시키고 극단적인 2개의 파형 모형 임
- 가우스 빔 : 강한 지향성 (레이저)
ㅇ 파동의 전진 여부에 따른 구분
- 진행파 (Traveling Wave) : 입사파가 반사됨이 없이 앞으로 진행하는 일반적인 파
- 정재파 (Standing Wave) : 진행하는 파가 아니고 정지한채, 진동 만 하는 파
. 입사파와 반사파의 중첩으로 형성
ㅇ 매질 내부,경계에 따른 구분
- 벌크파 (Bulk Wave) : 무한 매질 내부를 전파하는 파
. 지구 내부 지진파 (P파, S파)
- 경계파 (Boundary Wave) : 매질 간 경계를 따라 전파하는 파
. 지구 지표면 지진파 (레일리 파 (Rayleigh Wave), 러브 파 (Love Wave))
. 스톤리파 (Stonley Wave : 두 물질의 접촉 경계를 따라 흐르는 파)
. 램파 (Lamb Wave : 얇은 판 내부에서 반사되며 갇혀 진행하는 파) 등
ㅇ 분산성에 따른 구분
- 비 분산파 : 위상속도가 주파수에 무관 (例, 진공 중 전자기파)
- 분산파 : 주파수에 따라 위상속도가 달라짐 (군속도 ≠ 위상속도)
. (例, 수면파, 광섬유 내 광파, 굴절매질 내 광파, 플라즈마 내 전자기파 등 대부분의 파동)
ㅇ 선형성에 따른 구분
- 선형파 : 중첩의 원리 성립 (미소 진폭, 선형 근사가 유효한 영역에서 거동하는 대부분의 파)
- 비선형파 : 진폭이 커지면 중첩의 원리 깨짐 (例, 충격파, 쇄파(breaking wave))
. 음파도 진폭이 매우 크면 → 충격파(비선형)
. 수면파도 파고가 커지면 → 쇄파(비선형)
. 빛도 강도가 극히 높으면 → 비선형 광학 효과
* 솔리톤 : 비선형 효과와 분산성이 상쇄되어 파형 유지되는 특수한 경우
ㅇ [참고사항]
- 물질과 에너지의 파동과 입자의 이중성 : 양자역학적 파동 ☞ 파동 입자 이중성 참조