冲击波

贡献者： addis

　　当波源运动的速度 $v_S$ 超过波的速度 $u $ 时，这时波源将位于波前的前方。如图 1 所示。当波源在 $A $ 位置时发出的波，在其后 $t $ 时刻的波阵面为半径等于 $ut $ 的球面，但此时刻波源已前进了 $v_St$ 的距离到达 $B $ 位置，在整个 $t $ 时间内，波源发出的波的各波前的切面形成一个圆锥面，这锥形的顶角满足

\begin{equation} \sin \alpha=\frac{u t}{v_{\mathrm{s}} t}=\frac{u}{v_{\mathrm{s}}}~. \end{equation}

图 1：冲击波

　　随着时间的推移，各波前不断扩展，锥面也不断扩展，这种以点波源为顶点的圆锥形的波称为冲击波（shock wave）。$v_S/u$ 通常称为马赫数（Mach number），$\alpha$ 称为马赫角（Mach angle）。锥面就是受扰动的介质与未受扰动的介质的分界面，在两侧有着压强、密度和温度的突变。

　　飞机、炮弹等以超音速飞行时，都会在空气中激起冲击波。过强的冲击波能使掠过地区的物体遭到损坏（如使玻璃窗震碎等），这种现象称为 “声暴”。

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