Для поклонников физики различные волны и их характеристики могут быть кристально ясными, но для других различие между механическими и электромагнитными волнами может быть не так легко уловить. Однако эти два типа волн различаются по-разному, хотя оба они распространяют энергию вокруг нас.
Механическая волна против электромагнитной волны
Разница между механическими и электромагнитными волнами заключается в том, что механические волны не могут распространяться без среды, тогда как электромагнитные волны могут проходить через вакуум с помощью любой среды.
Еще одно резкое различие между ними состоит в том, что расстояние, пройденное механическими волнами, зависит от упругости среды, которую они используют, тогда как характеристики электромагнитной волны зависят от действующих магнитных и электрических полей.
Эти два типа волн также различаются по скорости. Механическая волна распространяется намного медленнее, чем электрическая волна, которая распространяется со скоростью света. Примером механической волны является звуковая волна, тогда как микроволновая и радиоволна - примеры электромагнитных волн.
Таблица сравнения механической и электромагнитной волн (в табличной форме)
| Параметр сравнения | Механические волны | Электромагнитные волны |
|---|---|---|
| Середина | Невозможно путешествовать без носителя | Может путешествовать без носителя |
| Факторы, влияющие | Эластичность и инерция | магнитные и электрические поля |
| Скорость | Путешествует со скоростью среды | Путешествует со скоростью света |
| Типы | Поперечный и продольный | Только поперечный |
| Примеры | Звуковые волны, поверхностные волны | Микроволны, радиоволны и т. Д. |
Что такое механическая волна?
Согласно определениям, механические волны - это волны, которые возникают в результате колебания материи, и их движение - это то, что несет волну вперед. Это также означает, что механическим волнам всегда требуется среда для перемещения и они не могут распространяться в вакууме.
Следовательно, механическая волна может иметь скорость, которая ограничена скоростью среды, и может двигаться только в том направлении, в котором она ее переносит. Этот вид волны также требует начального количества энергии, чтобы начать движение.
Механическая волна бывает трех типов: продольные, поперечные и поверхностные. Продольная волна образуется, когда частицы среды колеблются параллельно прямому направлению волны.
Поперечная волна образуется, когда частицы волны колеблются перпендикулярно направлению движения, а поверхностная волна образуется, когда волны движутся на границе раздела двух сред. Пример поверхностной волны - рябь на водоеме.
Что такое электромагнитная волна?
Электромагнитные волны являются результатом ускорения электрически заряженных частиц, которые влияют на другие частицы вокруг них. В электромагнитном поле частицы не колеблются, но сами фотоны распространяются и создают волну. Электромагнитные поля основаны на четырех законах Максвелла.
Электромагнитное поле является результатом изменения электрического и магнитного полей, направление которых направлено под углом 90 градусов друг к другу. Направления этих полей также перпендикулярны направлению распространения энергии и волны.
Поскольку электромагнитное излучение состоит не из частиц, а только из колеблющихся электрических и магнитных полей, им не нужна среда для распространения. Таким образом, они могут путешествовать в вакууме. Скорость электромагнитной волны равна скорости света. Электромагнитные волны подчиняются законам квантовой электродинамики.
Другими словами, электромагнитные волны состоят из фотонов, которые представляют собой незаряженные частицы, которые могут двигаться со скоростью света. Эти волны распространяют энергию, импульс и угловой момент от источника.
По мере того, как эти фотоны удаляются от своего родительского источника, ему больше не требуется непрерывная подача энергии для поддержания его движения и, таким образом, создается то, что называется дальним полем. Поле, окружающее родительский заряд, в первую очередь создавшее волну, называется ближним полем.
Основные различия между механической волной и электромагнитной волной
Вывод
И механические, и электромагнитные волны являются источником распространения энергии из одного места в другое. Среди различных типов волн в физике эти два наиболее часто встречаются и обсуждаются.
Основное различие между механическими и электромагнитными волнами заключается в том, что механические волны не могут распространяться без среды и могут иметь скорость, ограниченную скоростью среды, тогда как электромагнитные волны могут перемещаться через вакуум с помощью любой среды и могут двигаться со скоростью света.
Механические волны - это волны, которые являются результатом колебания материи, и этот вид волны также требует начального количества энергии для запуска движения, тогда как электромагнитные волны являются результатом ускорения электрически заряженных частиц, которые, в свою очередь, влияют на другие частицы вокруг них.
Механическая волна может быть трех типов: продольная, поперечная и поверхностная, тогда как электромагнитная волна может быть только поперечной волной. Примером механической волны является рябь в водоеме, тогда как волны электромагнитной волны - микроволны, радиоволны и ультрафиолетовые лучи.
Расстояние, пройденное механическими волнами, зависит от упругости и инерции среды, которую они используют, тогда как характеристики электромагнитной волны зависят от действующих магнитных и электрических полей. Механическая волна распространяет энергию только внутри частиц, тогда как электромагнитное поле передает энергию, импульс и угловой момент.
