Mechaniniai ir elektromagnetiniai bangos
Mechaninės bangos ir elektromagnetinės bangos yra dvi bangų rūšys, aptariamos fizikoje. Mechaninės bangos yra bangos, kurias sukelia mechaniniai veiksmai, tokie kaip virpesiai. Elektromagnetinės bangos yra bangos, sukuriamos svyruojant elektriniam ir magnetiniam laukams. Šios dvi bangų rūšys yra labai svarbios, norint suprasti tokias sritis kaip elektromagnetizmas, bangos ir virpesiai, optika, akustika ir daugelis kitų. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra mechaninės ir elektromagnetinės bangos, jų apibrėžimai, mechaninių ir elektromagnetinių bangų pritaikymai, šių dviejų panašumai ir galiausiai skirtumas tarp mechaninių ir elektromagnetinių bangų..
Elektromagnetiniai bangos
Elektromagnetines bangas, plačiau žinomas kaip EM bangas, pirmą kartą pasiūlė Jamesas Clerkas Maxwellas. Vėliau tai patvirtino Heinrichas Hertzas, sėkmingai pagaminęs pirmąją EM bangą. Maksvelas nustatė elektrinių ir magnetinių bangų formą ir sėkmingai numatė šių bangų greitį. Kadangi šis bangos greitis buvo lygus eksperimentinei šviesos greičio vertei, Maksvelas taip pat pasiūlė, kad šviesa iš tikrųjų buvo EM bangų forma.
Elektromagnetinės bangos turi ir elektrinį lauką, ir magnetinį lauką, svyruojantį statmenai viena kitai ir statmeną bangų sklidimo krypčiai. Visų elektromagnetinių bangų greitis vakuume yra vienodas. Elektromagnetinės bangos dažnis lemia joje kaupiamą energiją. Vėliau, naudojant kvantinę mechaniką, buvo parodyta, kad šios bangos iš tikrųjų yra bangų paketai. Šio paketo energija priklauso nuo bangos dažnio. Tai atvėrė materijos bangos ir dalelių dualumo lauką. Dabar matyti, kad elektromagnetinę spinduliuotę galima laikyti bangomis ir dalelėmis. Objektas, esantis bet kurioje temperatūroje, aukštesnėje nei absoliutus nulis, spinduliuos kiekvieno bangos ilgio EM bangas. Energija, kuria skleidžiamas didžiausias fotonų skaičius, priklauso nuo kūno temperatūros.
Mechaniniai bangos
Mechaninės bangos yra bangos, kurias sukuria mechaniniai procesai. Bangos, tokios kaip garso bangos, vandenyno bangos ir smūgio bangos, yra keletas mechaninių bangų pavyzdžių. Visoms mechaninėms bangoms sklisti reikalinga terpė. Mechaninės bangos energija priklauso nuo bangos amplitudės.
Mechaninė banga turi keletą savybių. Svarbiausios iš šių savybių yra greitis, amplitudės dažnis ir bangos ilgis. Bet kurios mechaninės bangos santykis v = f λ yra teisingas; čia v yra bangos greitis, f yra dažnis ir λ yra bangos ilgis.
Kuo skiriasi mechaniniai bangos ir elektromagnetiniai bangos? • Elektromagnetinėms bangoms judėti nereikia jokios terpės, o mechaninėms bangoms plisti turi būti terpė. • Elektromagnetinių bangų energija yra kiekybiškai išmatuota, tačiau mechaninių bangų energija yra tęstinė. • Mechaninių bangų energija priklauso nuo bangos amplitudės, tačiau elektromagnetinės bangos energija priklauso tik nuo dažnio. • Elektromagnetinės bangos rodo dalelių elgesį, tačiau mechaninės bangos tokio elgesio neparodo. |