Une onde longitudinale est une oscillation ou une vibration qui se déplace dans un milieu parallèlement à la direction du mouvement. Lorsqu’une particule de vibration est perturbée, elle transmet la perturbation à la particule suivante, transportant l’énergie des vagues. Au fur et à mesure que l’énergie est transportée, les particules du milieu sont déplacées par un mouvement de gauche et de droite. Par exemple, si une onde longitudinale se déplace vers l’est à travers un milieu, la perturbation vibrera en parallèle dans une direction alternée de gauche à droite au lieu du mouvement de haut en bas d’une onde transversale.
Les ondes longitudinales peuvent être divisées en deux catégories, qui sont non électromagnétiques et électromagnétiques. La principale différence entre les deux est que les ondes électromagnétiques peuvent transmettre de l’énergie dans le vide, contrairement aux ondes non électromagnétiques. Les ondes non électromagnétiques comprennent les ondes de pression et les ondes sonores. Les ondes plasma sont considérées comme une onde électromagnétique longitudinale.
Les ondes P, ou ondes de pression, sont un type d’onde de compression ou élastique qui peut traverser divers milieux tels que les gaz, les solides et les liquides. Lors d’un événement sismique, des ondes de pression sont générées à la suite d’une alternance de compression et de décompression. Par exemple, l’oscillation produite par un tremblement de terre provoque des vibrations qui se propagent à travers la terre et l’eau. De tous les types d’ondes sismiques, les ondes de pression sont considérées comme les plus rapides, leur permettant de parcourir de grandes distances. Les ondes de pression sont enregistrées par un instrument appelé sismomètre qui mesure les mouvements du sol.
Les tremblements de terre peuvent également produire des ondes sonores. Comme les ondes de pression, les ondes sonores sont de nature compressive, ce qui signifie que les ondes se dilatent et compriment la matière tout en la traversant. Les ondes sonores, tout comme les ondes p, nécessitent un support pour transporter l’énergie d’une zone à une autre. La vitesse à laquelle le son se déplace dépend du milieu qu’il traverse. En général, les ondes sonores se déplacent plus rapidement dans les milieux solides que dans les milieux non solides, tels que l’air.
L’utilisation d’un diapason est un bon exemple de la façon dont le son est produit et transmis via un support aérien. Les mouvements de la fourche produisent des vibrations qui perturbent les particules d’air, produisant une série d’actions de compression et de décompression. Ces actions génèrent ainsi une note musicale pure.
Contrairement aux ondes de pression et sonores, les ondes plasma ne peuvent pas être produites directement à partir d’un tremblement de terre. Au lieu de cela, les ondes plasma doivent être générées à partir d’une source électrique ou magnétique. Un laser est un exemple d’appareil qui produit des ondes plasma lorsqu’il interagit avec des gaz ionisants. Ce type d’onde longitudinale peut exister à l’état ionisé ou chargé. Une onde électromagnétique peut également prendre la forme d’une onde transversale, tandis qu’une onde de pression sera toujours une onde longitudinale.