Mechanikus vs elektromágneses hullámok
A mechanikai hullámok végén az elektromágneses hullámok a fizikában tárgy alt kétféle hullám. A mechanikai hullámok olyan hullámok, amelyeket mechanikai hatások, például rezgések okoznak. Az elektromágneses hullámok oszcilláló elektromos és mágneses mezők által létrehozott hullámok. Ez a kétféle hullám nagyon fontos az olyan mezők megértésében, mint az elektromágnesesség, a hullámok és rezgések, az optika, az akusztika és még sok más. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mik a mechanikai hullámok és az elektromágneses hullámok, meghatározásukat, a mechanikai hullámok és az elektromágneses hullámok alkalmazását, a kettő közötti hasonlóságokat és végül a mechanikai hullámok és az elektromágneses hullámok közötti különbséget.
Elektromágneses hullámok
Az elektromágneses hullámokat, közismertebb nevén EM hullámokat James Clerk Maxwell javasolta először. Ezt később Heinrich Hertz is megerősítette, aki sikeresen produkálta az első EM hullámot. Maxwell levezette az elektromos és mágneses hullámok hullámformáját, és sikeresen megjósolta e hullámok sebességét. Mivel ez a hullámsebesség megegyezett a fénysebesség kísérleti értékével, Maxwell azt is javasolta, hogy a fény valójában az EM-hullámok egy formája.
Az elektromágneses hullámoknak van elektromos és mágneses tere is, amelyek egymásra merőlegesen és a hullámterjedés irányára merőlegesen oszcillálnak. Vákuumban minden elektromágneses hullám azonos sebességű. Az elektromágneses hullám frekvenciája döntötte el a benne tárolt energiát. Később kvantummechanika segítségével kimutatták, hogy ezek a hullámok valójában hullámcsomagok. Ennek a csomagnak az energiája a hullám frekvenciájától függ. Ez megnyitotta a hullám-részecske-kettős anyag mezőjét. Most már látható, hogy az elektromágneses sugárzás hullámoknak és részecskéknek tekinthető. Az abszolút nulla feletti bármely hőmérsékletű objektum minden hullámhosszúságú EM hullámokat bocsát ki. Az az energia, amelynél a fotonok maximális száma kibocsátódik, a test hőmérsékletétől függ.
Mechanikai hullámok
A mechanikai hullámok olyan hullámok, amelyeket mechanikai folyamatok hoznak létre. Az olyan hullámok, mint a hanghullámok, az óceánhullámok és a lökéshullámok, néhány példa a mechanikai hullámokra. Minden mechanikai hullám terjedéséhez közeg szükséges. A mechanikai hullám energiája a hullám amplitúdójától függ.
A mechanikai hullámnak számos tulajdonsága van. Ezen tulajdonságok közül a legfontosabbak a sebesség, az amplitúdó frekvencia és a hullámhossz. Bármely mechanikai hullámra igaz a v=f λ összefüggés; itt v a hullámsebesség, f a frekvencia és λ a hullámhossz.
Mi a különbség a mechanikai és az elektromágneses hullámok között?
• Az elektromágneses hullámok terjedéséhez nincs szükség közegre, míg a mechanikai hullámoknak rendelkezniük kell közeggel a terjedéshez.
• Az elektromágneses hullámok energiája kvantált, de a mechanikai hullámok energiája folyamatos.
• A mechanikai hullámok energiája függ a hullám amplitúdójától, de az elektromágneses hullám energiája csak a frekvenciától.
• Az elektromágneses hullámok részecskeszerű viselkedést mutatnak, de a mechanikai hullámok nem.
