Fenomena yang berkaitan dengan getaran, bunyi dan gelombang sering terjadi di sekitar kita. Katakan saja getaran gempa bumi, suara kicauan burung dan gelombang air laut. Dalam pembahasan kali ini, kita akan berkenalan lebih jauh dengan fenomena terakhir, yakni gelombang.
Nah, apa sih yang dimaksud dengan gelombang? Gelombang adalah getaran yang merambat. Misalnya seorang anak mengikat ujung seutas tali pada sebuah ranting pohon. Kemudian anak tersebut menggetarkan ujung tali lainnya ke atas dan ke bawah secara teratur. Terlihat bahwa lama kelamaan getaran tersebut merambat sepanjang tali hingga mencapai ujung tali yang terikat dan membentuk gelombang.
Dari ilustrasi tersebut kita memperoleh definisi bahwa rambatan dari suatu getaran disebut dengan gelombang.
Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat ruang hampa udara, gelombang juga terdapat pada medium (yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya pegas) dimana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat ke tempat lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara massal.
Suatu medium disebut linear jika gelombang yang berbeda di semua titik tertentu di medium bisa dijumlahkan; terbatas jika terbatas, selain itu disebut “tak terbatas”; seragam jika ciri fisiknya tidak berubah pada titik yang berbeda; isotropik jika ciri fisiknya “sama” pada arah yang berbeda.
Berdasarkan arah rambat dan arah getarnya, gelombang dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu Gelombang Transversal dan Gelombang Longitudinal.
Gelombang Transversal
Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus terhadap arah getarnya.
Sebagai contoh, seorang anak menggetarkan seutas tali yang ujungnya terikat pada sebuah pohon sehingga terbentuk gelombang pada tali seperti pada gambar. Terlihat bahwa gelombang yang terbentuk pada tali adalah gelombang transversal, dimana arah rambatnya tegak lurus terhadap arah getarnya.
Gelombang transversal umumnya terjadi pada padatan elastis; osilasi dalam kasus ini adalah perpindahan partikel padat menjauh dari posisi relaksnya, dalam arah tegak lurus terhadap rambatan gelombang. Karena perpindahan tersebut sesuai dengan deformasi geser lokal material, gelombang transversal dari sifat ini disebut gelombang geser. Dalam seismologi, gelombang geser juga disebut gelombang sekunder atau gelombang-S.
(Baca juga: Memahami Perbedaan Getaran dan Gelombang)
Terdapat beberapa contoh gelombang transversal, diantaranya yaitu gelombang pada tali dan gelombang cahaya.
Gelombang Longitudinal
Kebalikan dengan gelombang transversal, gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya.
Sebagai contoh, sebuah pegas yang salah satu ujungnya terikat secara horizontal berada dalam keadaan setimbang. Kemudian ditarik dan dilepaskan sehingga terjadi getaran dan gelombang pada pegas tersebut. Terlihat bahwa gelombang yang terbentuk pada pegas adalah gelombang longitudinal dimana arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya.
Gelombang longitudinal termasuk gelombang suara (getaran dalam tekanan, partikel perpindahan, dan kecepatan partikel yang diperbanyak dalam media elastis) dan gelombang-P seismik (diciptakan oleh gempa bumi dan ledakan). Dalam gelombang longitudinal, perpindahan media sejajar dengan rambatan gelombang. Gelombang di sepanjang mainan Slinky yang membentang, dimana jarak antara kumparan meningkat dan menurun, adalah visualisasi yang baik, dan kontras dengan gelombang tegak di sepanjang senar gitar berosilasi yang melintang.
Terdapat beberapa contoh gelombang longitudinal, diantaranya gelombang pada pegas dan gelombang bunyi.
