Atšķirība starp mehāniskiem un elektromagnētiskiem viļņiem

Mehāniskie pret elektromagnētiskajiem viļņiem

Mehāniskie viļņi, kas beidzas ar elektromagnētiskajiem viļņiem, ir divi fizikā aplūkoti viļņu veidi. Mehāniskie viļņi ir viļņi, kurus izraisa mehāniskas darbības, piemēram, vibrācijas. Elektromagnētiskie viļņi ir viļņi, ko rada svārstīgi elektriskie un magnētiskie lauki. Šie divi viļņu veidi ir ļoti svarīgi, lai izprastu tādas jomas kā elektromagnētisms, viļņi un vibrācijas, optika, akustika un daudzi citi. Šajā rakstā mēs aplūkosim mehāniskos viļņus un elektromagnētiskos viļņus, to definīcijas, mehānisko un elektromagnētisko viļņu pielietojumus, šo divu līdzības un visbeidzot atšķirību starp mehāniskajiem un elektromagnētiskajiem viļņiem.

Elektromagnētiskie viļņi

Elektromagnētiskos viļņus, vairāk pazīstamus kā EM viļņus, vispirms ierosināja Džeimss Klerks Maksvels. To vēlāk apstiprināja Heinrihs Hercs, kurš veiksmīgi izveidoja pirmo EM vilni. Maksvels atvasināja viļņu formu elektriskajiem un magnētiskajiem viļņiem un veiksmīgi prognozēja šo viļņu ātrumu. Tā kā šis viļņa ātrums bija vienāds ar gaismas ātruma eksperimentālo vērtību, Maksvels arī ierosināja, ka gaisma faktiski ir EM viļņu forma.

Elektromagnētiskajiem viļņiem ir gan elektriskais lauks, gan magnētiskais lauks, kas svārstās perpendikulāri viens otram un perpendikulāri viļņu izplatīšanās virzienam. Visiem elektromagnētiskajiem viļņiem vakuumā ir vienāds ātrums. Elektromagnētiskā viļņa frekvence noteica tajā uzkrāto enerģiju. Vēlāk, izmantojot kvantu mehāniku, tika parādīts, ka šie viļņi patiesībā ir viļņu paketes. Šīs paketes enerģija ir atkarīga no viļņa frekvences. Tas atvēra vielas viļņu un daļiņu divdabības lauku. Tagad redzams, ka elektromagnētisko starojumu var uzskatīt par viļņiem un daļiņām. Objekts, kas novietots jebkurā temperatūrā virs absolūtās nulles, izstaros katra viļņa garuma EM viļņus. Enerģija, kurā izstaro maksimālo fotonu skaitu, ir atkarīga no ķermeņa temperatūras.

Mehāniskie viļņi

Mehāniskie viļņi ir viļņi, kurus rada mehāniski procesi. Viļņi, piemēram, skaņas viļņi, okeāna viļņi un triecienviļņi, ir daži mehānisko viļņu piemēri. Visiem mehāniskiem viļņiem ir nepieciešama barotne, lai izplatītos. Mehāniskā viļņa enerģija ir atkarīga no viļņa amplitūdas.

Mehāniskajam vilnim ir vairākas īpašības. Vissvarīgākās no šīm īpašībām ir ātrums, amplitūdas frekvence un viļņa garums. Jebkuram mehāniskajam viļņam v = f λ attiecības ir patiesas; šeit v ir viļņa ātrums, f ir frekvence un λ ir viļņa garums.