Mehaaniliste Ja Elektromagnetlainete Erinevus

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 08:38

Mehaanilised vs elektromagnetlained

Mehaanilised lained lõpetavad elektromagnetlained on kahte tüüpi füüsikas käsitletavaid laineid. Mehaanilised lained on lained, mis on põhjustatud mehaanilistest toimingutest, näiteks vibratsioonist. Elektromagnetlained on võnkuvate elektri- ja magnetväljade tekitatud lained. Need kaks lainetüüpi on väga olulised selliste valdkondade mõistmisel nagu elektromagnetism, lained ja vibratsioon, optika, akustika ja paljud teised. Selles artiklis käsitleme, mis on mehaanilised lained ja elektromagnetlained, nende määratlused, mehaaniliste lainete ja elektromagnetlainete rakendused, nende kahe sarnasused ning lõpuks mehaaniliste lainete ja elektromagnetlainete erinevus.

Elektromagnetilised lained

Elektromagnetlaineid, laiemalt tuntud kui EM-laineid, pakkus esmakordselt välja James Clerk Maxwell. Seda kinnitas hiljem ka Heinrich Hertz, kes produtseeris edukalt esimese EM-laine. Maxwell tuletas elektri- ja magnetlainete lainekuju ning ennustas edukalt nende lainete kiirust. Kuna see laine kiirus oli võrdne valguse kiiruse eksperimentaalse väärtusega, pakkus Maxwell ka välja, et valgus on tegelikult EM-lainete vorm.

Elektromagnetlainetel on nii elektriväli kui ka magnetväli, mis võnguvad üksteise suhtes risti ja risti laine levimissuunaga. Kõigil elektromagnetlainetel on vaakumis sama kiirus. Elektromagnetlaine sagedus otsustas selles salvestatud energia. Hiljem näidati kvantmehaanika abil, et need lained on tegelikult lainepaketid. Selle paketi energia sõltub laine sagedusest. See avas laine - aine osakeste duaalsuse välja. Nüüd on näha, et elektromagnetkiirgust võib pidada laineteks ja osakesteks. Objekt, mis on paigutatud absoluutsest nullist kõrgemale temperatuurile, kiirgab igas lainepikkuses EM-laineid. Energia, mille korral kiirgatakse footoneid maksimaalselt, sõltub keha temperatuurist.

Mehaanilised lained

Mehaanilised lained on lained, mis tekivad mehaaniliste protsesside abil. Sellised lained nagu helilained, ookeanilained ja lööklained on mõned näited mehaaniliste lainete kohta. Kõik mehaanilised lained vajavad levimiseks keskkonda. Mehaanilise laine energia sõltub laine amplituudist.

Mehaanilisel lainel on mitu omadust. Kõige olulisemad neist omadustest on kiirus, amplituudi sagedus ja lainepikkus. Mis tahes mehaanilise laine puhul kehtib seos v = f λ; siin on v laine kiirus, f on sagedus ja λ on lainepikkus.

Mis vahe on mehaaniliste lainete ja elektromagnetlainete vahel?

• Elektromagnetlained ei vaja liikumiseks mingit keskkonda, samas kui mehaanilistel lainetel peab levimiseks olema keskkond.

• Elektromagnetlainete energia kvantiseeritakse, kuid mehaaniliste lainete energia on pidev.

• Mehaaniliste lainete energia sõltub laine amplituudist, kuid elektromagnetlaine energia sõltub ainult sagedusest.

• Elektromagnetlained näitavad osakeste sarnast käitumist, kuid mehaanilised lained sellist käitumist ei näita.