Mechaninės vs elektromagnetinės bangos
Mechaninės bangos baigiasi elektromagnetinės bangos yra dviejų tipų bangos, aptariamos fizikoje. Mechaninės bangos yra bangos, kurias sukelia mechaniniai veiksmai, tokie kaip vibracija. Elektromagnetinės bangos yra bangos, kurias sukuria svyruojantys elektriniai ir magnetiniai laukai. Šios dviejų tipų bangos yra labai svarbios norint suprasti tokius laukus kaip elektromagnetizmas, bangos ir vibracijos, optika, akustika ir daugelis kitų. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra mechaninės bangos ir elektromagnetinės bangos, jų apibrėžimus, mechaninių bangų ir elektromagnetinių bangų pritaikymą, šių dviejų panašumus ir galiausiai skirtumą tarp mechaninių bangų ir elektromagnetinių bangų.
Elektromagnetinės bangos
Elektromagnetines bangas, plačiau žinomas kaip EM bangas, pirmasis pasiūlė Jamesas Clerkas Maxwellas. Vėliau tai patvirtino Heinrichas Hertzas, kuris sėkmingai sukūrė pirmąją EM bangą. Maxwellas išvedė elektrinių ir magnetinių bangų bangos formą ir sėkmingai numatė šių bangų greitį. Kadangi šis bangos greitis buvo lygus eksperimentinei šviesos greičio vertei, Maxwellas taip pat pasiūlė, kad šviesa iš tikrųjų yra EM bangų forma.
Elektromagnetinės bangos turi ir elektrinį, ir magnetinį lauką, svyruojančius statmenai vienas kitam ir statmenai bangos sklidimo krypčiai. Visų elektromagnetinių bangų greitis vakuume yra vienodas. Elektromagnetinės bangos dažnis nulėmė joje sukauptą energiją. Vėliau naudojant kvantinę mechaniką buvo parodyta, kad šios bangos iš tikrųjų yra bangų paketai. Šio paketo energija priklauso nuo bangos dažnio. Tai atvėrė bangų lauką – materijos dalelių dvilypumą. Dabar galima pastebėti, kad elektromagnetinė spinduliuotė gali būti laikoma bangomis ir dalelėmis. Objektas, esantis aukštesnėje nei absoliutaus nulio temperatūroje, skleis kiekvieno bangos ilgio EM bangas. Energija, kuria išspinduliuojamas didžiausias fotonų skaičius, priklauso nuo kūno temperatūros.
Mechaninės bangos
Mechaninės bangos yra bangos, kurias sukuria mechaniniai procesai. Bangos, tokios kaip garso bangos, vandenyno bangos ir smūginės 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 kuriai mechaninei bangai santykis v=f λ yra teisingas; čia v yra bangos greitis, f yra dažnis ir λ yra bangos ilgis.
Kuo skiriasi mechaninės ir elektromagnetinės bangos?
• Elektromagnetinėms bangoms sklisti nereikia jokios terpės, o mechaninėms bangoms sklisti reikia terpės.
• Elektromagnetinių bangų energija yra kvantuota, bet mechaninių bangų energija yra nuolatinė.
• Mechaninių bangų energija priklauso nuo bangos amplitudės, tačiau elektromagnetinės bangos energija priklauso tik nuo dažnio.
• Elektromagnetinės bangos elgiasi panašiai kaip dalelės, tačiau mechaninės bangos tokio elgesio nerodo.
