Atšķirība starp elektromagnētisko un materiālo vilni

galvenā atšķirība starp elektromagnētisko un matērijas viļņu ir tas, ka elektromagnētiskajiem viļņiem ir saistīti elektriski un magnētiski lauki, turpretim matērijas viļņiem nav saistīta elektriskā vai magnētiskā lauka.

Vilnis ir lauka traucējums, kurā fiziskais atribūts atkārtoti svārstās katrā punktā vai izplatās no katra punkta uz blakus esošajiem punktiem. Elektromagnētiskie viļņi un matērijas viļņi ir divu veidu šādi viļņi. Turklāt visa matērija var uzvesties kā vilnis. Un šo koncepciju vispirms ierosināja Luiss De Brogijs, kā rezultātā šie viļņi tika nosaukti arī par “Broglie viļņiem”.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir elektromagnētiskais vilnis 
3. Kas ir lietu vilnis
4. Salīdzinājums blakus - elektromagnētiskais un materiālais vilnis tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir elektromagnētiskais vilnis?

Elektromagnētiskais vilnis ir viļņu veids, kas pārvietojas pa kosmosu, nesot elektromagnētisko starojuma enerģiju. Šie viļņi vakuumā izplatās ar gaismas ātrumu. Pie elektromagnētisko viļņu veidiem pieder radioviļņi, mikroviļņi, infrasarkanie stari, redzamā gaisma, UV stari utt. Turklāt mēs varam raksturot šos elektromagnētiskos viļņus, izmantojot viļņa garumu, frekvenci vai enerģiju.

01. attēls. Elektromagnētiskais vilnis, kas parāda perpendikulāros elektriskos un magnētiskos laukus

Šiem elektromagnētiskajiem viļņiem ir gan elektriski, gan magnētiski komponenti. Šeit mēs redzam, ka elektrisko un magnētisko lauku svārstības ir perpendikulāras viena otrai un svārstās viļņa izplatīšanās virzienā..

Turklāt elektromagnētisko vilni veido kvanti, ko sauc par “fotoniem”. Fotonam nav masas, bet tam ir relativistiska masa; tādējādi smagums var ietekmēt šos fotonus tāpat kā normālo matēriju. Kad mēs piegādājam enerģiju atomam, elektroni var pāriet uz augstu enerģijas līmeni, bet, tā kā augstākās enerģijas stāvoklis ir nestabils, elektroni atgriežas zemāka enerģijas stāvoklī, atbrīvojot fotonus. Tādējādi šis incidents var radīt elektromagnētisko starojumu. Izmantojot šo principu, mēs varam iegūt ķīmisko elementu emisijas spektrus un noteikt šo atomu enerģijas līmeņus.

Kas ir lietu vilnis?

Materiāla viļņi ir viļņi, kas sastāv no daļiņām. Tomēr šie viļņi nav saistīti ar elektrisko un magnētisko lauku. Atšķirībā no elektromagnētiskajiem viļņiem, šie matērijas viļņi sastāv no daļiņām (kurām ir masa un tilpums). Tādējādi visa matērija var uzvesties kā vilnis.

02 attēls: Matēriskā viļņa demonstrēšana elektronu difrakcijā

Matērijas viļņa koncepciju vispirms ierosināja Luiss De Brogijs, kā rezultātā šie viļņi tika nosaukti arī par “Broglie viļņiem”.

Kāda ir atšķirība starp elektromagnētisko un materiālo vilni?

Elektromagnētiskie viļņi ir viļņu veids, kas pārvietojas pa kosmosu, nesot elektromagnētisko starojuma enerģiju, savukārt matērijas viļņi ir viļņi, kas sastāv no daļiņām. Tātad galvenā atšķirība starp elektromagnētisko un matērijas viļņu ir tā, ka elektromagnētiskajiem viļņiem ir saistīti elektriskie un magnētiskie lauki, turpretim matērijas viļņiem nav nekāda saistīta elektriskā vai magnētiskā lauka.

Turklāt kā vēl vienu būtisku atšķirību starp elektromagnētisko un matērijas viļņu mēs varam teikt, ka elektromagnētiskais vilnis sastāv no fotoniem (kuriem nav masas vai tilpuma), savukārt matērijas viļņā ir daļiņas (kurām ir masa un tilpums)..

Zemāk esošajā informācijas grafikā parādīti vairāk salīdzinājumu, kas saistīti ar atšķirību starp elektromagnētisko un matērijas viļņu.

Kopsavilkums - elektromagnētiskais vilnis vs materiāla vilnis

Elektromagnētiskie un matērijas viļņi atšķiras viens no otra vairākos veidos. Galvenā atšķirība starp elektromagnētisko viļņu un matērijas viļņu ir tā, ka elektromagnētiskajiem viļņiem ir saistīti elektriski un magnētiski lauki (kā rezultātā šie viļņi ir nosaukti par tādiem), turpretim matērijas viļņiem nav nekāda saistīta elektriskā vai magnētiskā lauka..

Atsauce:

1. Helmenstine, Anne Marie. “Elektromagnētiskā starojuma definīcija.” ThoughtCo, 2019. gada 27. janvārī, pieejams šeit.

Attēla pieklājība:

1. “Onde electromagnetique” ar SuperManu - Self, balstīta uz attēlu: Onde electromagnetique.png (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. Thierry Dugnolle “viļņu daļiņu dualitāte” - Savs darbs (CC0), izmantojot Commons Wikimedia