Разница между механическими и электромагнитными волнами
Главное отличие
Основное различие между механическими волнами и электромагнитными волнами заключается в том, что механическим волнам требуется среда (воздух или вода) для их распространения, тогда как электромагнитным волнам не нужна среда для их распространения (они могут перемещаться в пространстве).
Механические волны против электромагнитных волн
Механические волны должны проходить через среду, в то время как электромагнитные волны не должны проходить через среду. Механические волны обычно не создаются из чего-либо, потому что они создаются возмущением или вибрацией в среде, такой как плазма, жидкость, твердое тело и газ, тогда как электромагнитные волны создаются чем-то вроде электромагнитной энергии, и это самая важная энергия. во Вселенной для распространения. Механические волны обычно формируются амплитудой волны, а не частотой волны; с другой стороны, электромагнитные волны образуются за счет вибрации заряженных частиц.
Механические волны обычно рассматриваются как периодические возмущения; Напротив, электромагнитные волны известны как нарушение электрических зарядов. Примером механических волн является рябь, которая образуется в бассейне с водой, когда камень бросается в середину бассейна; С другой стороны, примерами электромагнитных волн являются радиосигналы и свет. Скорость механических волн обычно определяется упругими свойствами источника; С другой стороны, скорость электромагнитных волн обычно обратно пропорциональна показателю преломления источника.
Механические волны движутся медленнее электромагнитных, скорость звука в воздухе составляет 332 м / с; с другой стороны, электромагнитные волны обычно распространяются значительно быстрее, чем механические, со скоростью света в вакууме 3 · 10 8 м / с. Типы механических волн могут быть как продольными, так и поперечными, но электромагнитная волна может быть только поперечной волной. Механические волны возникают из-за колебаний частиц в среде; С другой стороны, электромагнитные волны создаются флуктуирующими электрическими и магнитными полями. Магнитные поля обычно имеют низкую частоту и большую длину волны; напротив, электромагнитные волны обычно имеют высокую частоту и низкую длину волны.
Сравнительная таблица
| Механические волны | Электромагнитные волны |
| Механическая волна рассматривается как тип волны, которая представляет собой волнообразное движение вещества и, следовательно, передает энергию по источнику. | Электромагнитные волны — это волны, для распространения которых не требуется среда, и они могут перемещаться в пространстве. |
| Среднее требование | |
| Требуется среда для распространения | Не требует среды для размножения |
| Создан | |
| Создается возмущением или вибрацией в такой среде, как плазма, жидкость, твердое тело и газ. | Создано чем-то вроде электромагнитной энергии |
| Причина образования | |
| Обычно формируется амплитудой волны, а не частотой волны | Образуется вибрацией заряженных частиц |
| Обсуждается как | |
| Рассматривается как периодическое нарушение | Известен как просто возмущение заряженных частиц |
| Скорость волн | |
| Обычно определяется упругими свойствами источника | Как правило, обратно пропорционально показателю преломления источника. |
| Скорость | |
| Передвигаются медленнее электромагнитных волн со скоростью звука в воздухе 332 м / с. | Путешествуют значительно быстрее механических волн со скоростью света в вакууме 3 x 10 8 м / с. |
| Типы волн | |
| Как продольные, так и поперечные волны | Поперечная волна |
| Произведено из-за | |
| Возникает из-за колебаний частиц в среде. | Произведено колеблющимися электрическими и магнитными полями. |
| Состоит из | |
| Обычно имеют низкую частоту и большую длину волны. | Как правило, имеют высокую частоту и низкую длину волны. |
| Примеры | |
| Рябь, которая образуется в бассейне с водой, когда камень бросается в середину бассейна. | Радиосигналы и свет |
Что такое механические волны?
Волны, для распространения которых необходима среда, называются механическими волнами. Тем не менее, среда не обязательно должна быть газом или жидкой средой, потому что механические волны могут также передаваться через твердые тела. Механические волны, такие как звук, создают сжатие при распространении из среды жидкостью, твердым телом, газом или плазменной средой, нарушая молекулы веществ. Например, когда звуковые волны, проходящие через воздушную среду, вызывают смещение молекул воздуха, приводят к вибрации и столкновению с другими молекулами, присутствующими в воздухе на определенной частоте, когда волна распространяется через среду.
Молекулы воздуха возвращаются на прежнее место; и для каждой силы в среде формируется равная и противоположная сила. В результате молекулы колеблются взад и вперед аналогично источнику. Это распространение волн обычно верно для газов и жидкостей, но обычно не для более толстого вещества. Типы механических волн могут быть как продольными, так и поперечными.
Как поперечные, так и продольные волны обычно представляют собой поверхностные волны, смешанные в единой среде. Механические волны обычно переносят энергию. Эта переносимая энергия движется в том же направлении, что и направление волны. Любая волна, механическая или электромагнитная, состоит из определенной энергии.
Механические волны могут образовываться только в средах, обладающих инерцией и упругостью. Механическая волна обычно включает вклад первичной энергии. Когда эта первичная энергия добавляется при распространении волны, волна затем перемещается по среде до тех пор, пока не будет сдвинута вся энергия волны. Пример механических волн состоит в том, что механические волны можно увидеть в ряби, которая образуется в бассейне с водой, когда камень бросают в середину бассейна.
Типы
- Поперечные волны: волна движется под прямым углом к направлению среды, например света.
- Продольные волны: волна движется эквивалентно среднему направлению — например, звуку.
- Поверхностные волны: поверхностные волны распространяются в боковом направлении по внешней стороне среды или между двумя средами, например, поверхностные волны, присутствующие в океане, бассейне, озере или любом другом водоеме.
Что такое электромагнитные волны?
Волна, которая не требует среды для своего распространения и колебаний между средами, известна как электромагнитные волны. Электромагнитные волны могут быть световыми волнами, но обычно они состоят не только из видимого света, который мы можем видеть. Электромагнитные волны обычно передают продвигающуюся энергию, но никогда не используют среду для своего распространения, поэтому свет может легко достигать Земли из среднего Солнца.
Если бы электромагнитные волны каким-то образом были механическими, тогда на Земле, возможно, не было бы тепла, света или жизни. Электромагнитные волны создаются чем-то вроде электромагнитной энергии, и это самая важная энергия во Вселенной для распространения. Различные примеры электромагнитных волн — радио и световой сигнал.
Типы
- Радиоволны: мгновенное общение
- Микроволны: данные и тепло
- Инфракрасные волны: невидимое тепло
- Видимый свет: лучи
- Ультрафиолетовые волны: энергичный свет
- Рентген : проникающее излучение
- Гамма-лучи: ядерная энергия
Ключевые отличия
- Механические волны обычно распространяются через вещество, в то время как электромагнитные волны не должны распространяться через среду.
- Механические волны создаются не частотой волны, а амплитудой волны; с другой стороны, когда на заряженных частицах возникает вибрация, образуются электромагнитные волны.
- Механические волны обычно рассматриваются как периодические возмущения; напротив, электромагнитные волны известны как просто помехи.
- Механические волны создаются только вибрацией или возмущением в такой среде, как плазма, жидкость, твердое тело и газ, тогда как электромагнитные волны являются самой важной энергией во Вселенной для распространения, потому что они создаются электромагнитной энергией.
- Упругие свойства источника используются для определения скорости механических волн; С другой стороны, скорость электромагнитных волн обратно пропорциональна показателю преломления источника.
- Механические волны распространяются медленнее со скоростью звука в воздухе 332 м / с; с другой стороны, электромагнитные волны обычно движутся значительно быстрее механических волн со скоростью света в вакууме 3 x 10 8 м / с.
- И продольные, и поперечные волны могут быть типами механических волн, но электромагнитная волна может быть только поперечной волной.
- Из-за колебаний частиц в среде это также приведет к образованию механических волн; С другой стороны, колебания электрических и магнитных полей приводят к возникновению электромагнитных волн.
- Магнитные поля обычно содержат большую длину волны и низкую частоту; Напротив, электромагнитные волны содержат низкую длину волны и высокую частоту.
- Пример механических волн: когда камень бросают в середину бассейна, рябь, образующаяся в бассейне с водой, генерирует механические волны; С другой стороны, примерами электромагнитных волн являются радиосигналы и свет.
Заключение
Вышеупомянутое обсуждение заключает, что механические волны обычно формируются амплитудой волны, а не вызваны частотой волны и обычно требуют среды для своего распространения; с другой стороны, электромагнитные волны образуются за счет вибрации заряженных частиц и не требуют среды для своего распространения.