Ero mekaanisten ja sähkömagneettisten aaltojen välillä

Mekaaniset vs. sähkömagneettiset aallot

Mekaaniset aallot päättävät sähkömagneettiset aallot ovat kahden tyyppisiä aaltoja, joista keskustellaan fysiikassa. Mekaaniset aallot ovat aaltoja, jotka johtuvat mekaanisista vaikutuksista, kuten tärinästä. Sähkömagneettiset aallot ovat aaltoja, jotka syntyvät värähtelemällä sähkö- ja magneettikenttiä. Nämä kaksi aaltotyyppiä ovat erittäin tärkeitä sellaisten alojen ymmärtämisessä kuin sähkömagneettisuus, aallot ja värähtelyt, optiikka, akustiikka ja monet muut. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä ovat mekaaniset aallot ja sähkömagneettiset aallot, niiden määritelmät, mekaanisten ja sähkömagneettisten aaltojen sovellukset, näiden kahden väliset yhtäläisyydet ja lopuksi mekaanisten aaltojen ja sähkömagneettisten aaltojen välinen ero.

Elektromagneettiset aallot

Sähkömagneettiset aallot, joita yleisemmin kutsutaan EM-aaltoiksi, ehdotti ensin James Clerk Maxwell. Tämän vahvisti myöhemmin Heinrich Hertz, joka tuotti onnistuneesti ensimmäisen EM-aallon. Maxwell laski sähkö- ja magneettiaaltojen aaltomuodon ja ennusti onnistuneesti näiden aaltojen nopeuden. Koska tämä aallonopeus oli yhtä suuri kuin valon nopeuden kokeellinen arvo, Maxwell ehdotti myös, että valo oli itse asiassa EM-aaltojen muoto.

Sähkömagneettisilla aalloilla on sekä sähkökenttä että magneettikenttä, joka värähtelee kohtisuorassa toisiinsa nähden ja kohtisuorassa aallon etenemissuuntaan nähden. Kaikilla sähkömagneettisilla aalloilla on sama nopeus tyhjiössä. Sähkömagneettisen aallon taajuus päätti siihen varastoituneen energian. Myöhemmin kvanttimekaniikkaa käyttämällä osoitettiin, että nämä aallot ovat itse asiassa paketteja aaltoja. Tämän paketin energia riippuu aallon taajuudesta. Tämä avasi aineen aaltohiukkasten kaksinaisuuden kentän. Nyt voidaan nähdä, että sähkömagneettista säteilyä voidaan pitää aalloina ja hiukkasina. Kohde, joka on sijoitettu mihin tahansa lämpötilaan absoluuttisen nollan yläpuolelle, emittoi jokaisen aallonpituuden EM-aaltoja. Energia, jolla emittoidaan enimmäismäärä fotoneja, riippuu kehon lämpötilasta.

Mekaaniset aallot

Mekaaniset aallot ovat mekaanisten prosessien luomia aaltoja. Aallot, kuten ääni-, valtameri- ja iskulaallot, ovat esimerkkejä mekaanisista aalloista. Kaikki mekaaniset aallot vaativat väliaineen etenemiseen. Mekaanisen aallon energia riippuu aallon amplitudista.

Mekaanisella aallolla on useita ominaisuuksia. Tärkeimmät näistä ominaisuuksista ovat nopeus, amplituditaajuus ja aallonpituus. Minkä tahansa mekaanisen aallon suhteena v = f λ on totta; tässä v on aallonopeus, f on taajuus ja λ on aallonpituus.