Šviesos greitis prieš garsą
Šviesos greitis ir garso greitis yra du labai svarbūs bangų aspektai, aptariami fizikoje. Šios sąvokos turi didžiulę reikšmę įvairiose srityse – nuo komunikacijos iki reliatyvumo ir net kvantinės mechanikos. 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 sakant, garsas yra išilginė banga. Išilginė banga svyruoja daleles taip, kad svyravimas būtų lygiagretus. Šių svyravimų amplitudė lemia garso intensyvumą (kiek stiprus garsas). Akivaizdu, kad norint sukurti garsą, turi būti mechaninis svyravimas. Garsas gali būti laikomas slėgio impulsų rinkiniu. Reikia pažymėti, kad norint keliauti garsui visada reikia terpės. Vakuume garso nebus. Garso greitis apibrėžiamas kaip atstumas, kurį garso banga nukeliauja per tamprią terpę per laiko vienetą. Garso greitis terpėje yra lygus standumo koeficiento kvadratinei šaknei, padalytai iš terpės tankio (v=(C / ρ)1/2). Yra keli eksperimentai, skirti išmatuoti garso greitį. 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 vienintelis absoliutus parametras visatoje. Remiantis reliatyvumo teorija, šviesos greitis yra didžiausias greitis, kurį bet kuris objektas gali hipotetiškai pasiekti. Galima parodyti, kad bet koks objektas, turintis ramybės masę, negali gauti šviesos greičio, nes jam reikia begalinio energijos kiekio. Norint suprasti šviesos greitį, būtina gerai suprasti šviesą. Šviesa yra elektromagnetinės bangos forma. Tam keliauti nereikia terpės. Tačiau teoriškai siūloma ir praktiškai įrodyta, kad šviesa turi ir dalelių charakteristikų. Tai žinoma kaip materijos bangų dalelių dvilypumas. Kiekvienas dalykas turi šį dvilypumą. Kaip minėta anksčiau, reliatyvumo teorija rodo, kad santykinis greitis tarp bet kurių dviejų objektų negali būti didesnis nei šviesos greitis. Tai veikia kaip natūrali riba. Reikia pažymėti, kad šviesos greitis gali būti sumažintas dėl terpės varžos. Tai sukelia tokius įvykius kaip refrakcija. Šviesos spalva priklauso nuo bangos ilgio. Šviesos dalelių teorijoje šviesos bangos būna mažais paketais, vadinamais fotonais. Šviesos greičio vertė laisvoje erdvėje yra 299, 792, 458 metrai per sekundę. Šią vertę galima gauti naudojant kelis metodus. Šie metodai apima Romerio metodą, kuris naudoja astronominius objektus greičiui matuoti. Keli metodai matuoja kelių šviesos pluoštų dažnį ir bangos ilgį atskirai ir naudoja juos šviesos greičiui apskaičiuoti.
Kuo skiriasi šviesos ir garso greitis?
• Garsas negali sklisti vakuume, o šviesa gali.
• Šviesos greitis vakuume yra didžiausias greitis, kurį gali pasiekti bet koks objektas. Garso greitis neturi tokios reikšmės.
• Garso greitis visada yra mažesnis nei šviesos greitis.
