声波是纵向压缩波
由于受到水表面张力的影响,水波传递的速度不快。相比之下,声波的速度就快得多,通常在20℃时,海平面的速度大约在340米/秒,这是由空气密度决定的。
冲击波的产生爆炸冲击波是由爆炸引发的爆震波。
爆炸物质在剧烈燃烧时会产生强大的热能,炙热的爆炸气体体积急剧膨胀,从而压缩周围的空气并推动空气向四周扩散开来。
军迷们对原子弹爆轰的画面并不陌生,在蘑菇云腾起的瞬间,一团薄雾状的东西向四周扩散,紧接着又消失的无影无踪,这就是核爆炸冲击波。
核爆瞬间的冲击波以及音爆云
冲击波总是一团薄雾吗?并不是。事实上在干燥的空气里,冲击波是透明的。它是由极高压力的空气分子构成的压缩波,由于与波前方空气存在明显的密度差,因此可以通过波界面空气的折射现象观察到扩散的冲击波。
冲击波改变空气密度形成光线折射现象
我们所看到的薄雾其实是强大的压力波在空气中传递时,会在波的后方造成局部气压与温度下降,此时空气中的水汽会凝结起来形成云,而当压力恢复正常之后,云会迅速消散。战斗机在高速飞行(不一定达到超音速)的过程中,其后部也会出现类似的气锥。
贝鲁特港口大爆炸瞬间腾起的那团白色云雾,就是由爆炸冲击波引起、紧跟在其后方的冷凝云。
贝鲁特大爆炸冲击波后方的音爆云
冲击波有多快?冲击波没有固定的速度,不同物质的爆轰速度决定了冲击波的初始速度,随着距离的增加,冲击波的速度会迅速衰减。
以贝鲁特港口爆炸为例。新闻媒体广泛引用的一段视频是一个居住在附近的人从阳台拍摄的。我们从视频拍摄的画面中找到几个识别点:1、一个红色圆形屋顶;2、一栋安装了蓝色顶棚的房屋;3、街边一栋楼的拐角。穿过这几个点,拍摄者可以看到港区爆炸的仓库。