Un’onda longitudinale è un’oscillazione o vibrazione che viaggia all’interno di un mezzo in parallelo alla direzione del movimento. Quando una particella di vibrazione viene disturbata, trasmette il disturbo alla particella successiva, trasportando l’energia dell’onda. Mentre l’energia viene trasportata, le particelle del mezzo vengono spostate con un movimento a sinistra ea destra. Ad esempio, se un’onda longitudinale viaggia verso est attraverso un mezzo, il disturbo vibrerà in parallelo in una direzione alternata da sinistra a destra invece del movimento su e giù di un’onda trasversale.
Le onde longitudinali possono essere suddivise in due categorie, non elettromagnetiche ed elettromagnetiche. La principale differenza tra i due è che le onde elettromagnetiche possono trasmettere energia attraverso il vuoto, mentre le onde non elettromagnetiche no. Le onde non elettromagnetiche includono le onde di pressione e sonore. Le onde plasmatiche sono considerate onde longitudinali elettromagnetiche.
Le onde P, o onde di pressione, sono un tipo di onda compressiva o elastica che può viaggiare attraverso vari mezzi come gas, solidi e liquidi. Durante un evento sismico, le onde di pressione vengono generate come risultato dell’alternanza di compressione e decompressione. Ad esempio, l’oscillazione prodotta da un terremoto provoca vibrazioni che viaggiano attraverso terra e acqua. Di tutti i tipi di onde sismiche, le onde di pressione sono considerate le più veloci, consentendo loro di percorrere grandi distanze. Le onde di pressione sono registrate da uno strumento chiamato sismometro che misura i movimenti del suolo.
I terremoti possono anche produrre onde sonore. Come le onde di pressione, le onde sonore sono di natura compressiva, il che significa che le onde espandono e comprimono la materia mentre si muovono attraverso di essa. Le onde sonore, proprio come le onde p, richiedono un mezzo per trasportare energia da un’area all’altra. La velocità con cui il suono viaggia dipende dal mezzo che attraversa. Generalmente le onde sonore viaggiano più velocemente in mezzi solidi rispetto a mezzi non solidi, come l’aria.
L’uso di un diapason è un buon esempio di come il suono viene prodotto e trasmesso attraverso un mezzo aereo. I movimenti della forcella producono vibrazioni che disturbano le particelle d’aria, producendo una serie di azioni di compressione e decompressione. Queste azioni generano come risultato una nota musicale pura.
A differenza delle onde di pressione e sonore, le onde di plasma non possono essere prodotte direttamente da un terremoto. Invece, le onde di plasma devono essere generate da una sorgente elettrica o magnetica. Un laser è un esempio di un dispositivo che produce onde di plasma quando interagisce con i gas ionizzanti. Questo tipo di onda longitudinale può esistere in uno stato ionizzato o carico. Un’onda elettromagnetica può anche assumere la forma di un’onda trasversale, mentre un’onda di pressione sarà sempre un’onda longitudinale.