પ્રઘાતી તરંગ (shock wave) : કોઈ માધ્યમમાંથી પસાર થતો મોટા કંપવિસ્તારવાળો દાબ(અથવા સંઘનન)તરંગ, કે જેમાં દબાણ, ઘનતા અને કણોનો વેગ મોટા ફેરફાર પામતાં હોય. પ્રઘાતી તરંગનું ઊગમસ્થાન તે માધ્યમમાં ધ્વનિ કરતાં વધુ ઝડપે ગતિ કરતું હોય છે.
પ્રઘાતી તરંગો તીવ્ર અને પ્રચંડ પ્રક્ષોભમાંથી જન્મે છે. આવો પ્રક્ષોભ (disturbance) વીજકડાકાથી કે બૉમ્બ-ધડાકા જેવાં કારણોસર પેદા થતો હોય છે. વળી, તે પરાશ્રાવ્ય (supersonic) વેગે ગતિ કરતા પદાર્થની આસપાસના માધ્યમના પ્રવાહમાંથી પણ જન્મે છે. પ્રઘાતી તરંગનો વેગીલો સ્વભાવ એક ખાસ પ્રકારની તસવીરકલા દ્વારા પ્રગટ થાય છે, જેને શ્લીરેન (schlieren) ફોટોગ્રાફી કહે છે. આ જાતની તસવીરો માધ્યમમાં પદાર્થ પર થઈને જતા પરાશ્રાવ્યક વેગના પ્રવાહની ખાસિયતો દર્શાવે છે. તેમાં ઘનતાના ફેરફારો દર્શાવતી સપાટીઓ સ્પષ્ટપણે જણાઈ આવે છે. આ બાબત પ્રઘાતી તરંગને સામાન્ય તરંગથી અથવા તો સુરેખ (linear) વર્તણૂકથી અલગ તારવે છે. પદાર્થ જ્યારે પરાશ્રાવ્ય વેગથી માધ્યમમાં ગતિ કરે છે ત્યારે પેદા થતા પ્રઘાતી તરંગોમાં માધ્યમ(કે તરલ)નાં ઘનતા, દબાણ અને તાપમાન એ પ્રવાહની દિશામાં વધતાં માલૂમ પડે છે, તેમજ એ રાશિઓના વધવાનો દર ખૂબ જ ઝડપી હોય છે. પ્રઘાતી તરંગ-અગ્ર (wave front) એટલે માધ્યમમાં જ્યારે પ્રઘાતી તરંગ રચાય છે ત્યારે મહત્તમ દબાણ અને સામાન્ય દબાણને અલગ પાડતી સપાટી. સામાન્યપણે પ્રઘાતી તરંગ(અગ્ર)નો આકાર પરવલયી(parabolic) હોય છે; તે પરવલયનું શીર્ષ (vertex) તેના ઉદગમરૂપ પદાર્થના અગ્ર ભાગે હોય છે.
પરાશ્રાવ્ય વહનથી ઉત્પન્ન થતા પ્રઘાતી તરંગો લંબ અને તિર્યક્ – એમ બે પ્રકારના હોઈ શકે. લંબ-પ્રકારના એ તરંગોમાં તરંગઅગ્ર વહનની દિશાને લંબ હોય છે. સામાન્ય ધ્વનિતરંગ(acoustic wave)માં પણ કોઈ એક બિન્દુએ તરંગ-અગ્રની બંને બાજુએ દબાણ અને ઘનતાનાં મૂલ્યો જુદાં હોય છે, પરંતુ તેનો તફાવત નાનો હોય છે. પ્રઘાતી તરંગોમાં એ તફાવત ઘણો મોટો હોય છે. આ સંદર્ભે માધ્યમને અનુલક્ષીને માક–સંખ્યા (Mach number) M નીચે મુજબ વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે :
પ્રઘાતી તરંગ માટે દબાણ, તાપમાન જેવા પ્રાચલો ઉપર્યુક્ત માક-સંખ્યા M પર આધાર રાખે છે, જેથી M(71) એ પ્રઘાતી તરંગનું સામર્થ્ય કે પ્રબળતા દર્શાવે છે હવામાં ઊડતું વિમાન જ્યારે પ્રવેગિત બનીને હવામાં ધ્વનિના વેગ(υ = 330 મીટર/સેકન્ડ)ને પાર કરે છે ત્યારે જમીન પર રહેલા સાંભળનારને એક ધડાકા જેવો અવાજ સંભળાય છે, જેને સૉનિક બૂમ (sonic boom) કહે છે.
ઉપર્યુક્ત પ્રઘાતી તરંગ આમ તો અર્દશ્ય તરંગ છે; પરંતુ તેની પરખ કરવા માટે જુદી જુદી રીતો અપનાવવામાં આવે છે. તે રીતોમાં આ તરંગના વહેવાથી માધ્યમમાં થતા ભૌતિક ફેરફારોનો આધાર લેવામાં આવે છે.
કમલનયન ન. જોશીપુરા