Különbség a mechanikai és az elektromágneses hullámok között

Mechanikai és elektromágneses hullámok

A mechanikus hullámok és az elektromágneses hullámok a fizikában tárgyalt kétféle hullám. A mechanikus hullámok olyan hullámok, amelyeket mechanikai hatások, például rezgések okoznak. Az elektromágneses hullámok olyan hullámok, amelyeket elektromos és mágneses mező oszcillálása hoz létre. Ez a két típusú hullám nagyon fontos az olyan területek megértésében, mint például az elektromágnesesség, hullámok és rezgések, az optika, az akusztika és még sok más. Ebben a cikkben megvitatjuk, mi a mechanikus hullám és az elektromágneses hullám, azok meghatározása, a mechanikai és elektromágneses hullámok alkalmazása, a kettő hasonlóságai, és végül a mechanikai és az elektromágneses hullámok közötti különbség.

Elektromágneses hullámok

Az elektromágneses hullámokat, más néven EM hullámokat, először James Clerk Maxwell javasolta. Ezt később Heinrich Hertz is megerősítette, aki sikeresen előállította az első EM-hullámot. Maxwell meghatározta az elektromos és a mágneses hullámok hullámformáját, és sikeresen megjósolta ezen hullámok sebességét. Mivel ez a hullámsebesség megegyezett a fénysebesség kísérleti értékével, Maxwell azt is javasolta, hogy a fény valójában EM hullámok formája.

Az elektromágneses hullámoknak mind elektromos, mind mágneses mezőjük merőlegesen egymásra merőleges és a hullám terjedési irányára merőleges. Valamennyi elektromágneses hullám azonos sebességgel vákuumban van. Az elektromágneses hullám frekvenciája határozza meg a benne tárolt energiát. Később kvantummechanikával kimutatták, hogy ezek a hullámok valójában hullámcsomagok. Ennek a csomagnak az energiája a hullám frekvenciájától függ. Ez megnyitotta az anyag hullám-részecske-kettõsségének mezõjét. Most látható, hogy az elektromágneses sugárzás hullámoknak és részecskéknek tekinthető. Az abszolút nulla feletti hőmérsékleten elhelyezett tárgy minden hullámhosszon EM hullámokat bocsát ki. A maximális fotonszám kibocsátásának energiája a test hőmérsékletétől függ.

Mechanikus hullámok

A mechanikus hullámok olyan hullámok, amelyeket mechanikai folyamatok hoznak létre. A hullámok, például a hanghullámok, az óceánhullámok és a sokkhullámok néhány példa a mechanikus hullámokra. Minden mechanikai hullámhoz közeg szükséges a terjedéshez. A mechanikai hullám energiája a hullám amplitúdójától függ.

A mechanikai hullámnak több tulajdonsága van. Ezen tulajdonságok közül a legfontosabb a sebesség, amplitúdófrekvencia és hullámhossz. Bármely mechanikus hullám esetén a v = f λ kapcsolat igaz; itt v a hullámsebesség, f a frekvencia és λ a hullámhossz.