Šviesos ir garso greičio skirtumas

Šviesos greitis prieš garsą

Šviesos greitis ir garso greitis yra du labai svarbūs fizikoje aptarti bangų aspektai. Šiose sąvokose yra didžiulė reikšmė srityse, pradedant komunikacija ir baigiant reliatyvumu ir netgi kvantine mechanika. Šiame straipsnyje bus bandoma palyginti ir aptarti garso ir šviesos greičio skirtumus.

Garso greitis

Norint suprasti garso greičio reikšmę, pirmiausia reikia suprasti garsą. Garsas iš tikrųjų yra banga. Tiksliau tariant, garsas yra išilginė banga. Išilginė banga svyruoja dalelėms taip, kad svyravimas būtų lygiagretus. Šių virpesių amplitudė lemia garso stiprumą (koks garsus garsas). Akivaizdu, kad norint sukurti garsą, turi būti mechaninis virpesys. Garsą galima laikyti slėgio impulsų rinkiniu. Reikia pažymėti, kad garsui keliauti visada reikalinga terpė. Vakuume nebus jokio garso. Garso greitis yra apibrėžiamas kaip atstumas, kurį garso banga eina per tampriąją terpę per laiko vienetą. Garso greitis terpėje yra lygus standumo koeficiento kvadratinei šakniai, padalytai iš terpės tankio (v = (C / ρ)^1/2). Garso greičiui matuoti yra keli eksperimentai. Kai kurie iš šių metodų yra vieno kadro laiko nustatymo metodas ir Kundto vamzdžio metodas.

Šviesos greitis

Šviesos greitis yra labai svarbi šiuolaikinės fizikos sąvoka. Manoma, kad tai yra vienintelis absoliutus parametras visatoje. Remiantis reliatyvumo teorija, šviesos greitis yra didžiausias greitis, kurį bet kuris objektas gali hipotetiškai gauti. Galima parodyti, kad bet kuris daiktas, turintis poilsio masę, negali išgauti šviesos greičio, nes tam reikalingas begalinis energijos kiekis. Norint susidaryti idėją apie šviesos greitį, būtina gera idėja apie šviesą. Šviesa yra elektromagnetinių bangų forma. Tam nebūtina terpė keliauti. Tačiau teoriškai siūloma ir praktiškai įrodyta, kad šviesa taip pat turi dalelių savybes. Tai yra žinoma kaip bangos dalelių materijos dvilypumas. Kiekvienas dalykas turi šį dvilypumą. Kaip minėta anksčiau, reliatyvumo teorija rodo, kad santykinis greitis tarp bet kurių dviejų objektų negali būti didesnis už šviesos greitį. Tai veikia kaip natūrali riba. Reikia pažymėti, kad šviesos srautą galima sumažinti dėl terpės varžos. Tai sukelia tokius įvykius kaip refrakcija. Šviesos spalva priklauso nuo bangos ilgio. Šviesos dalelių teorijoje šviesos bangos būna mažomis pakuotėmis, žinomomis kaip fotonai. Šviesos greičio laisvoje erdvėje vertė yra 299 792 458 metrai per sekundę. Šią vertę galima gauti keliais būdais. Šie metodai apima Romerio metodą, kurio greičiui matuoti naudojami astronominiai objektai. Keli metodai atskirai matuoja kelių šviesos pluoštų dažnį ir bangos ilgį ir juos naudoja šviesos greičiui apskaičiuoti.