Теория:

При возникновении волн в пружине колебания её витков происходили вдоль направления распространения волны в ней (рис. \(1\)).
 
0012-013-.gif
Рис. \(1\)
Волны, в которых колебания происходят вдоль направления их распространения, называются продольными волнами.
Кроме продольных волн существуют и поперечные волны.
Проведём опыт с длинным резиновым шнуром Один его конец неподвижно закрепим, а другой будем перемещать так, чтобы совершались в колебательные движения в вертикальной плоскости (под углом 90°  к первоначальному положению шнура). Из-за сил упругости, которые возникнут в шнуре, колебание будет передаваться дальше и распространятся по всему шнуру. Таким образом, направление колебаний будет перпендикулярно исходному положению шнура, но передача колебаний (распространение волны) станет происходить вдоль него (рис. \(2\)).
 
53.png
Рис. \(2\)
Если колебание частиц среды перпендикулярно направлению  распространения волны, то такую волну называют поперечной волной.
Устройство, с помощью которого можно моделировать поперечные и продольные волны, называется волновой машиной (рис. \(3\), \(4\)). Ее основные части — шарики, соединенные пружинками (шарики моделируют частицы среды, в которой распространяется волна). Смоделированные волны  распространяются по горизонтали.
Продольная волна изображена на рисунке \(3\), а на рисунке \(4\) — поперечная волна.
 
волновая1.png
Рис. \(3\)
 
волновая2.png
Рис. \(4\)
 
На волновой машине представлен только один ряд шариков. Но, наблюдая за их движением, можно понять, как распространяются волны в сплошных средах, протяжённых во всех трёх направлениях (например, в некотором объёме твёрдого, жидкого или газообразного вещества).
Для этого представим, что каждый шарик является частью вертикального слоя вещества, расположенного перпендикулярно к плоскости рисунка.
Слои вещества также, как и шарики на модели, смещаются по отношению друг к другу. При этом они колеблются в вертикальной плоскости, совершая движение вверх - вниз.  (рис. \(5\)). Это движение напоминает сдвиг. Так распространяется поперечная волна.
 
поперечная.gif
 
Механизм распространения продольной волны несколько иной. Слои вещества также деформируются. Только вместо деформации сдвига наблюдается деформация разрежения и сжатия, что приводит к изменению плотности вещества (рис. \(7\)). Область пространства с повышенной плотностью называют уплотнением, а с малой плотностью —  разрежением.
 
продольная.gif
 
Из-за разности строения твердых тел, жидкостей и газов следует вывод: какие механические волны и в какой среде могут распространяться.
При наличии поверхности, а она есть только у твердых тел и жидкостей, могут возникать поперечные волны. В свою очередь, для продольных волн это условие не обязательно. Для их распространения нужны только молекулы среды. Поэтому продольные волны распространяются как в твердых телах, так и в жидкостях и газах.