Mechanikus és elektromágneses hullámok
A mechanikus hullámok az elektromágneses hullámok kétféle hullámot tárgyalnak a fizikában. A mechanikus hullámok olyan hullámok, amelyeket mechanikai műveletek, például rezgések okoznak. Az elektromágneses hullámok olyan hullámok, amelyeket elektromos és mágneses mezők oszcillálnak. Ez a két hullámtípus nagyon fontos az olyan területek megértésében, mint az elektromágnesesség, a hullámok és rezgések, az optika, az akusztika és még sok más. Ebben a cikkben azt fogjuk megvitatni, hogy melyek a mechanikus hullámok és az elektromágneses hullámok, azok meghatározása, a mechanikus hullámok és az elektromágneses hullámok alkalmazása, a kettő közötti hasonlóságok, végül a mechanikus hullámok és az elektromágneses hullámok közötti különbség.
Elektromágneses hullámok
Az elektromágneses hullámokat, közismertebb nevén EM hullámokat, először James Clerk Maxwell javasolta. Ezt később Heinrich Hertz is megerősítette, aki sikeresen produkálta az első EM hullámot. Maxwell levezette az elektromos és mágneses hullámok hullámalakját, és sikeresen megjósolta e hullámok sebességét. Mivel ez a hullámsebesség megegyezik a fénysebesség kísérleti értékével, Maxwell azt is javasolta, hogy a fény valójában az EM hullámok egy formája.
Az elektromágneses hullámok elektromos és mágneses mezővel egyaránt merőlegesek, egymásra merőlegesek és merőlegesek a hullám terjedési irányára. Valamennyi elektromágneses hullám sebessége vákuumban azonos. Az elektromágneses hullám frekvenciája döntötte el a benne tárolt energiát. Később kvantummechanika segítségével megmutatták, hogy ezek a hullámok valójában hullámcsomagok. Ennek a csomagnak az energiája a hullám frekvenciájától függ. Ez megnyitotta az anyag hullám - részecske kettősségének mezejét. Most látható, hogy az elektromágneses sugárzás hullámoknak és részecskéknek tekinthető. Az abszolút nulla felett bármilyen hőmérsékleten elhelyezett tárgy minden hullámhosszon EM hullámokat bocsát ki. Az az energia, amelynél a fotonok maximális száma kibocsátódik, a test hőmérsékletétől függ.
Mechanikus hullámok
A mechanikus hullámok olyan hullámok, amelyeket mechanikai folyamatok hoznak létre. Az olyan hullámok, mint a hanghullámok, az óceán hullámai és a sokkhullámok, néhány példa a mechanikus hullámokra. Minden mechanikus hullámhoz közeg szükséges a terjedéshez. A mechanikus hullám energiája a hullám amplitúdójától függ.
A mechanikus hullámnak több tulajdonsága van. Ezen tulajdonságok közül a legfontosabb a sebesség, az amplitúdó frekvencia és a hullámhossz. Bármely mechanikai hullám esetében a v = f λ összefüggés igaz; itt v a hullámsebesség, f a frekvencia és λ a hullámhossz.
Mi a különbség a mechanikus és az elektromágneses hullámok között?
• Az elektromágneses hullámok nem igényelnek semmilyen közeget az utazáshoz, míg a mechanikus hullámoknak közeggel kell rendelkezniük a terjedéshez.
• Az elektromágneses hullámok energiája kvantált, de a mechanikus hullámok energiája folyamatos.
• A mechanikus hullámok energiája a hullám amplitúdójától függ, de az elektromágneses hullám energiája csak a frekvenciától függ.
• Az elektromágneses hullámok részecskeszerű viselkedést mutatnak, de a mechanikus hullámok nem mutatják ezt a viselkedést.
