Rozdiel Medzi Mechanickými A Elektromagnetickými Vlnami

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 08:42

Mechanické vs elektromagnetické vlny

Mechanické vlny končia elektromagnetické vlny sú dva typy vĺn diskutovaných vo fyzike. Mechanické vlny sú vlny, ktoré sú spôsobené mechanickými činnosťami, ako sú vibrácie. Elektromagnetické vlny sú vlny vytvorené kmitaním elektrických a magnetických polí. Tieto dva typy vĺn sú veľmi dôležité pri porozumení oblastí, ako sú elektromagnetizmus, vlny a vibrácie, optika, akustika a mnoho ďalších. V tomto článku rozoberieme, čo sú mechanické vlny a elektromagnetické vlny, ich definície, aplikácie mechanických a elektromagnetických vĺn, podobnosti medzi týmito dvoma a nakoniec rozdiel medzi mechanickými a elektromagnetickými vlnami.

Elektromagnetické vlny

Elektromagnetické vlny, všeobecnejšie známe ako EM vlny, prvýkrát navrhol James Clerk Maxwell. Toto neskôr potvrdil Heinrich Hertz, ktorý úspešne vyrobil prvú EM vlnu. Maxwell odvodil tvar vlny pre elektrické a magnetické vlny a úspešne predpovedal rýchlosť týchto vĺn. Pretože táto rýchlosť vĺn sa rovnala experimentálnej hodnote rýchlosti svetla, Maxwell tiež navrhol, aby svetlo bolo v skutočnosti formou EM vĺn.

Elektromagnetické vlny majú elektrické pole aj magnetické pole oscilujúce kolmo na seba a kolmo na smer šírenia vĺn. Všetky elektromagnetické vlny majú vo vákuu rovnakú rýchlosť. O energii v nej uloženej rozhodovala frekvencia elektromagnetického vlnenia. Neskôr sa pomocou kvantovej mechaniky ukázalo, že tieto vlny sú v skutočnosti pakety vĺn. Energia tohto paketu závisí od frekvencie vlny. Tým sa otvorilo pole vlnovo-časticovej duality hmoty. Teraz je zrejmé, že elektromagnetické žiarenie možno považovať za vlny a častice. Objekt umiestnený pri akejkoľvek teplote nad absolútnou nulou bude emitovať EM vlny každej vlnovej dĺžky. Energia, pri ktorej je emitovaný maximálny počet fotónov, závisí od teploty tela.

Mechanické vlny

Mechanické vlny sú vlny, ktoré sú vytvárané mechanickými procesmi. Vlny ako zvukové vlny, vlny oceánu a rázové vlny sú príkladmi mechanických vĺn. Všetky mechanické vlny vyžadujú šírenie média. Energia mechanickej vlny závisí od amplitúdy vlny.

Mechanická vlna má niekoľko vlastností. Najdôležitejšie z týchto vlastností sú rýchlosť, amplitúdová frekvencia a vlnová dĺžka. Pre každú mechanickú vlnu platí vzťah v = f λ; tu v je rýchlosť vlny, f je frekvencia a λ vlnová dĺžka.

Aký je rozdiel medzi mechanickými vlnami a elektromagnetickými vlnami?

• Elektromagnetické vlny nevyžadujú na pohyb žiadne médium, zatiaľ čo mechanické vlny musia mať médium na svoje šírenie.

• Energia elektromagnetických vĺn je kvantizovaná, ale energia mechanických vĺn je spojitá.

• Energia mechanických vĺn závisí od amplitúdy vlny, ale energia elektromagnetického vlnenia závisí iba od frekvencie.

• Elektromagnetické vlny zobrazujú časticové správanie, ale mechanické vlny také správanie nevykazujú.