Fény kontra hang
A fény és a hang létfontosságú szerepet játszik az emberi életben. A fény a látás érzését váltja ki, a hang pedig a hallást. Mindkettő hullám. A fény az elektromágneses hullámok kategóriájába tartozik, míg a hang mechanikai hullám.
Fény
A fény az elektromágneses hullámok legismertebb formája. A fény keresztirányú hullámként terjed; a terjedési irányra keresztben. Üres térben, ahol nincs alépítmény, a fény sebessége független a hullámfrekvenciától. A fény körülbelül 3 x (10)8 ms-1 sebességgel terjed a levegőben és a vákuumban. A fényen túl, hogy hullám, a részecskék tulajdonságai is vannak. A fény „fotonoknak” nevezett apró energiacsomagok formájában bocsátható ki és nyelhető el. Az intenzitás, frekvencia vagy hullámhossz, irány és polarizáció a fény néhány elsődleges tulajdonsága.
Hang
A hang mechanikai rezgésként értelmezhető, amely áthalad az anyag minden formáján: gázokon, folyadékokon, szilárd anyagokon és plazmákon. Az atomok, molekulák vagy valamilyen szerkezet jelenléte szükséges a hang terjedéséhez; a zavar közegen keresztüli terjedésének felel meg. A hang longitudinális hullámokból (más néven kompressziós hullámokból) áll, vagyis az anyagnak a hullám irányával párhuzamosan váltakozó összenyomásaiból és tágulásaiból. A hang gázokon, folyadékokon és plazmákon keresztül longitudinális, míg szilárd anyagokon keresztül longitudinális és keresztirányú hullámként is továbbítható. A hanghullámok tulajdonságai jellemzik a hangot, nevezetesen a frekvencia, hullámhossz, amplitúdó, sebesség stb. A hangsebesség függ a közeg sűrűségének és nyomásának arányától, valamint a hőmérséklettől.
Különbség a fény és a hang között
A fény és a hang egyaránt hullám, de a hangnak anyagi közegre van szüksége az utazáshoz, ezért nem tud szabad térben haladni, míg a fény áthaladhat a vákuumon, de nem az átlátszatlan anyagokon. Mindkettő fénytörésen, diffrakción és interferencián megy keresztül. Miközben két közeg határfelületén terjed, a fény és a hang egyaránt sebességcsökkenést, irányváltást vagy elnyelődést szenved el. A frekvencia vagy a hullámhossz mindkettőre hatással van. A hanghullámok frekvenciájának változása hallható érzetet (hangmagasság-különbség), a fényhullám frekvenciájának változása pedig vizuális érzetet (színkülönbséget) okoz. Számos különbség van a fény és a hang között. Bár mindkettő hullám, a fényben részecsketermészet is megjelenik. A fény sebessége a levegőben és az üres térben alapvető állandó, míg a hangsebesség erősen függ a közeg tulajdonságaitól. Minél sűrűbb a közeg, annál nagyobb a hangsebesség. A fényre ennek az ellenkezője igaz. A hang hosszanti hullámokból áll, míg a fény keresztirányú hullámokból áll, amelyek polarizálódást biztosítanak a fénynek.
Röviden:
Fény kontra hang
– A hang csak hullám, míg a fény hullám- és részecsketulajdonságokat is mutat.
– A hang hosszanti hullám, de a fény keresztirányú hullám.
– A hangnak anyagi közegre van szüksége az utazáshoz, a fény a vákuumon is terjedhet.
– A fény sokkal gyorsabban terjed, mint a hang.
A tudósok elérték a hangsebességet, de mégsem képesek túllépni a fénysebességet.
