Mehanični proti elektromagnetnim valovom
Mehanski valovi in elektromagnetni valovi sta dve vrsti valov, o katerih se razpravlja v fiziki. Mehanski valovi so valovi, ki jih povzročajo mehanska dejanja, kot so vibracije. Elektromagnetno valovanje je valovanje, ki nastane zaradi nihanja električnega in magnetnega polja. Ti dve vrsti valov sta zelo pomembni pri razumevanju področij, kot so elektromagnetizem, valovanje in vibracije, optika, akustika in mnoga druga. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj so mehanski valovi in elektromagnetni valovi, njihove definicije, aplikacije mehanskih valov in elektromagnetnih valov, podobnosti med njima in končno razliko med mehanskimi valovi in elektromagnetnimi valovi.
Elektromagnetni valovi
Elektromagnetne valove, bolj znane kot EM valovi, je prvi predlagal James Clerk Maxwell. To je kasneje potrdil Heinrich Hertz, ki je uspešno izdelal prvi EM val. Maxwell je izpeljal valovno obliko za električne in magnetne valove in uspešno napovedal hitrost teh valov. Ker je bila ta hitrost valovanja enaka eksperimentalni vrednosti hitrosti svetlobe, je Maxwell tudi predlagal, da je svetloba dejansko oblika EM valovanja.
Elektromagnetni valovi imajo tako električno polje kot magnetno polje, ki nihata pravokotno drug na drugega in pravokotno na smer širjenja valov. Vsi elektromagnetni valovi imajo v vakuumu enako hitrost. Frekvenca elektromagnetnega valovanja je odločila o energiji, shranjeni v njem. Kasneje je bilo s kvantno mehaniko dokazano, da so ti valovi pravzaprav paketi valov. Energija tega paketa je odvisna od frekvence valovanja. To je odprlo področje valovno-delčne dualnosti snovi. Zdaj lahko vidimo, da lahko elektromagnetno sevanje obravnavamo kot valove in delce. Objekt, postavljen pri kateri koli temperaturi nad absolutno ničlo, bo oddajal EM valove vseh valovnih dolžin. Energija, pri kateri se odda največje število fotonov, je odvisna od temperature telesa.
Mehanski valovi
Mehanski valovi so valovi, ki nastanejo z mehanskimi procesi. Valovi, kot so zvočni valovi, oceanski valovi in udarni valovi, so nekateri primeri mehanskih valov. Vsi mehanski valovi potrebujejo medij za širjenje. Energija mehanskega valovanja je odvisna od amplitude valovanja.
Mehanski val ima več lastnosti. Najpomembnejše od teh lastnosti so hitrost, amplitudna frekvenca in valovna dolžina. Za vsako mehansko valovanje velja razmerje v=f λ; tukaj je v hitrost valovanja, f je frekvenca in λ je valovna dolžina.
Kakšna je razlika med mehanskimi valovi in elektromagnetnimi valovi?
• Elektromagnetni valovi ne potrebujejo nobenega medija za potovanje, medtem ko morajo imeti mehanski valovi medij za širjenje.
• Energija elektromagnetnih valov je kvantizirana, energija mehanskih valov pa je zvezna.
• Energija mehanskega valovanja je odvisna od amplitude valovanja, energija elektromagnetnega valovanja pa samo od frekvence.
• Elektromagnetni valovi se obnašajo kot delci, mehanski valovi pa se ne obnašajo tako.
