Forskjellen mellom lydbølger og elektromagnetiske bølger

Hovedforskjell - lydbølger vs elektromagnetiske bølger

I dagens verden er det mange vitenskapelige og teknologiske anvendelser av forskjellige typer bølger. De fleste av slike applikasjoner bruker lydbølger eller elektromagnetiske bølger. Lydbølger er mekaniske bølger mens elektromagnetiske bølger ikke er mekaniske bølger. Derfor, lydbølger krever et medium for deres forplantning, mens elektromagnetiske bølger ikke krever et medium. Dette er hovedforskjell mellom lydbølger og elektromagnetiske bølger. Det er mange andre forskjeller mellom disse to. Denne artikkelen prøver å utpeke dem i detalj.

Hva er en lydbølge

Lydbølger er mekaniske bølger produsert av mekaniske vibrasjoner. For eksempel, når telefonen ringer, vibrerer den omgivelsene, genererer komprimering og nedsettelse i luften. Disse kompresjonene og nedsettelsen former seg gjennom luft. Når de når vår trommehinnen, får de trommehinnen til å vibrere; Dette er hva vi oppfatter som lyd. De krever et materielt medium for forplantningen som de er mekaniske bølger. Derfor kan lydbølger ikke bevege seg gjennom et vakuum.

Lydbølger forplanter seg gjennom luft, væsker og plasma som langsgående bølger. I faste stoffer kan lydbølger derimot formere seg som både langsgående bølger og tverrbølger. Uansett er lydens hastighet avhengig av materialegenskapene. I luften øker lysets hastighet med temperaturen.

For vår bekvemmelighet er lydbølger klassifisert i tre band som nedenfor.

Infrasound - Frekvenser under 20Hz

Hørbar lyd - Frekvenser mellom 20 Hz og 20000 Hz

Ultralyd - Frekvenser over 20000Hz

Longitudinale lydbølger kan ikke polariseres, da bare tverrbølger kan polariseres.

Videre preges lydbølgene hovedsakelig av tonehøyde, høyhet og kvalitet.

Hva er en elektromagnetisk bølge

Elektromagnetiske bølger er produsert ved å akselerere eller decelerere ladede partikler. De er tverrgående bølger. Som et resultat er elektromagnetiske bølger polariserbare. Elektromagnetiske bølger, i motsetning til andre typer bølger, inneholder et magnetfelt og også et elektrisk felt som svinger vinkelrett på hverandre og vinkelrett på bevegelsesretningen av bølgen. Disse bølgene bærer energi i retning av forplantning av bølgen. De kan forplante seg gjennom et vakuum som de ikke er mekaniske bølger. De kan forplante seg gjennom luft, væsker eller faste stoffer. Uansett, demper elektromagnetiske bølger mens de reiser gjennom et materielt medium. Graden av demping er avhengig av materialegenskapene til mediet gjennom hvilket de elektromagnetiske bølger forplantes. I vakuum reiser elektromagnetiske bølger med 3 × 10⁸ms^-1. I et hvilket som helst materielt medium reduseres hastigheten til bølgene og deres bølgelengder.

Frekvensene av elektromagnetiske bølger har et ekstremt bredt spekter. Egenskapene til bølger er avhengig av frekvens, amplitude, etc. Derfor er elektromagnetiske bølger for vår bekvemmelighet gruppert i flere bånd, nemlig radiobølger, mikrobølger, infrarød, lys, UV, røntgenstråler og y-stråler. Hele området heter hele det elektromagnetiske spektret.

Forskjellen mellom lydbølger og elektromagnetiske bølger

dannelse

Lydbølger: Lydbølger er produsert av mekaniske vibrasjoner.

EM-bølger: EM-bølger blir produsert ved å akselerere (eller decelerere) ladede partikler.

kilder

Lydbølger: Lydbølger er laget av musikkinstrumenter, høyttalere, tuninggafler, etc..

EM-bølger: EM-bølger er opprettet i nåværende bærende ledninger, svartlegemerestråling.

Hastighet i vakuum

Lydbølger: Lyden kan ikke formere seg gjennom et vakuum.

EM-bølger: EM-bølger beveger seg med hastigheten på ms^{-1 .}

Hastighet i luften

Lydbølger: Hastigheten i lyden øker med temperaturen.

EM-bølger: Hastigheten av EM-bølger i luften er litt langsommere enn i vakuum.

polarisering

Lydbølger: Longitudinale lydbølger er ikke polariserbare.

EM-bølger: EM-bølger er polariserbare.

Atomic Excitation

Lydbølger: Lydbølger kan ikke puste atomer.

EM-bølger: EM-bølger kan excitere atomer.

Sensasjon produsert

Lydbølger: Lydbølger gir hørsel.

EM-bølger: EM-bølger produserer å se.

applikasjoner

Lydbølger: Det finnes mange applikasjoner, inkludert musikkinstrumenter, ultralydsskanning, ultralydsrensing, sonarutstyr, mineralutforskning, petroleumsutforskning, forbrukerelektronikk og høreapparat.

EM-bølger:  Det er hundrevis av applikasjoner. Generelt er disse programmene oppført under de relevante båndene i det elektromagnetiske spektret fordi de fleste av applikasjonene er avhengige av frekvensen av EM-bølgene.

Radiobølger-Radio kringkasting etc.

Mikrobølgeovn-mikrobølgeovn, TV, mobiltelefoner, etc..

Infrarød fjernkontroll.

Synlig lysvisjon, fotosyntese,

Ultrafiolett-UV-synlig spektroskopi

X-stråler-diagnostisk røntgenbilder i medisin, røntgenkrystallografi.

γ-stråler-radioterapi, for sterilisering av medisinsk utstyr.

Bilde Courtesy:

"Elektromagnetiske bølger" av P.wormer - Eget arbeid, (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons

"Sound waves" av Luis Lima89989 - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons