Natuurkunde voor kinderen

Golven

Bij het woord "golf" denken we meestal aan iemand die zijn hand heen en weer beweegt om hallo te zeggen, of aan een krullende muur van water die vanuit de oceaan het strand bestormt.

In de natuurkunde is een golf een verstoring die door ruimte en materie reist en energie overbrengt van de ene plaats naar de andere. Bij het bestuderen van golven is het belangrijk te onthouden dat ze energie overbrengen, geen materie.

In het dagelijks leven zijn er veel golven om ons heen. Geluid is een soort golf die door materie beweegt en dan onze trommelvliezen laat trillen zodat we kunnen horen. Licht is een speciaal soort golf die bestaat uit fotonen. Je kunt een steen in een vijver laten vallen en golven zien ontstaan in het water. We gebruiken zelfs golven (microgolven) om ons eten heel snel te koken.

Soorten golven

Golven kunnen worden onderverdeeld in verschillende categorieën, afhankelijk van hun kenmerken. Hieronder beschrijven we enkele van de verschillende termen die wetenschappers gebruiken om golven te beschrijven.

Mechanische golven en elektromagnetische golven

Alle golven kunnen worden gecategoriseerd als mechanisch of elektromagnetisch.

Mechanische golven zijn golven die een medium nodig hebben. Dit betekent dat ze een soort materie moeten hebben om doorheen te reizen. Deze golven reizen wanneer moleculen in het medium met elkaar botsen en energie doorgeven. Een voorbeeld van een mechanische golf is geluid. Geluid kan door lucht, water of vaste stoffen reizen, maar niet door een vacuüm. Het heeft een medium nodig om het te helpen reizen. Andere voorbeelden zijn watergolven, seismische golven en golven die door een veer reizen.

Elektromagnetische golven zijn golven die door een vacuüm (lege ruimte) kunnen reizen. Ze hebben geen medium of materie nodig. Ze reizen door elektrische en magnetische velden die worden opgewekt door geladen deeltjes. Voorbeelden van elektromagnetische golven zijn licht, microgolven, radiogolven en röntgenstraling.

Transversale golven en longitudinale golven

Een andere manier om een golf te beschrijven is in de richting van de verstoring.

Transversale golven zijn golven waarbij de verstoring loodrecht op de richting van de golf beweegt. Je kunt je voorstellen dat de golf van links naar rechts beweegt, terwijl de verstoring op en neer beweegt. Een voorbeeld van een transversale golf is een watergolf waarbij het water op en neer beweegt als de golf door de oceaan gaat. Andere voorbeelden zijn een oscillerende snaar en een golf van fans in een stadion (de mensen bewegen op en neerterwijl de golf rond het stadion beweegt).

Longitudinale golven zijn golven waarbij de verstoring in dezelfde richting beweegt als de golf. Een voorbeeld hiervan is een golf die door een uitgerekte slinky of veer beweegt. Als je een deel van de slinky samendrukt en loslaat, beweegt de golf van links naar rechts. Tegelijkertijd beweegt de verstoring (de spoelen van de veer) ook van links naar rechts. Een ander klassiek voorbeeld van een longitudinale golf isAls geluidsgolven zich door een medium voortplanten, botsen de moleculen met elkaar in dezelfde richting als waarin het geluid beweegt.

In het bovenstaande beeld is de bovenste golf transversaal

en de bodemgolf is longitudinaal.

Interessante feiten over golven

• Golven in de oceaan worden meestal opgewekt door de wind die over het oceaanoppervlak beweegt.
• Het "medium" is de stof of het materiaal dat een mechanische golf draagt.
• Een van de belangrijkste dingen om te onthouden over golven is dat ze energie vervoeren, geen materie. Daardoor verschillen ze van andere natuurkundige verschijnselen.
• Veel golven kunnen niet worden gezien, zoals microgolven en radiogolven.
• De hoogste oceaangolf ooit gemeten was 1.720 voet hoog en vond plaats in Lituya Bay in Alaska.

Doe een quiz van tien vragen over deze pagina.

Inleiding tot golven

Eigenschappen van golven

Golfgedrag

De basis van geluid

Toonhoogte en akoestiek

De geluidsgolf

Hoe muzieknoten werken

Het oor en het gehoor

Woordenlijst van golftermen

Licht en Optiek

Inleiding tot het licht

Lichtspectrum

Licht als een golf

Fotonen

Elektromagnetische golven

Telescopen

Lenzen

Het oog en het zien

Wetenschap>> Natuurkunde voor kinderen