Mehanički vs elektromagnetski valovi
Mehanički valovi i elektromagnetski valovi dvije su vrste valova o kojima se raspravlja u fizici. Mehanički valovi su valovi koji nastaju mehaničkim djelovanjem poput vibracija. Elektromagnetski valovi su valovi stvoreni oscilirajućim električnim i magnetskim poljima. Ove dvije vrste valova vrlo su važne za razumijevanje polja poput elektromagnetizma, valova i vibracija, optike, akustike i mnogih drugih. U ovom ćemo članku raspraviti što su mehanički valovi i elektromagnetski valovi, njihove definicije, primjena mehaničkih valova i elektromagnetski valovi, sličnosti između njih dvojice i na kraju razlika između mehaničkih valova i elektromagnetskih valova.
Elektromagnetski valovi
Elektromagnetske valove, poznatije kao EM valovi, prvi je predložio James Clerk Maxwell. To je kasnije potvrdio Heinrich Hertz koji je uspješno proizveo prvi EM val. Maxwell je izveo valni oblik za električne i magnetske valove i uspješno predvidio brzinu tih valova. Budući da je ta brzina vala bila jednaka eksperimentalnoj vrijednosti brzine svjetlosti, Maxwell je također predložio da je svjetlost zapravo oblik EM valova.
Elektromagnetski valovi imaju i električno polje i magnetsko polje koje osciliraju okomito jedno na drugo i okomito na smjer širenja valova. Svi elektromagnetski valovi imaju jednaku brzinu u vakuumu. Frekvencija elektromagnetskog vala odlučivala je o energiji koja je u njemu pohranjena. Kasnije se pokazalo pomoću kvantne mehanike da su ti valovi zapravo paketi valova. Energija ovog paketa ovisi o frekvenciji vala. To je otvorilo polje dualnosti valova i čestica materije. Sada se može vidjeti da se elektromagnetsko zračenje može smatrati valovima i česticama. Objekt smješten na bilo kojoj temperaturi iznad apsolutne nule emitirat će EM valove svake valne duljine. Energija pri kojoj se emitira maksimalan broj fotona ovisi o temperaturi tijela.
Mehanički valovi
Mehanički valovi su valovi koji nastaju mehaničkim procesima. Valovi poput zvučnih, oceanskih i udarnih valova neki su od primjera mehaničkih valova. Svi mehanički valovi zahtijevaju medij za širenje. Energija mehaničkog vala ovisi o amplitudi vala.
Mehanički val ima nekoliko svojstava. Najvažnija od ovih svojstava su brzina, amplitudska frekvencija i valna duljina. Za bilo koji mehanički val vrijedi odnos v = f λ; ovdje je v brzina vala, f frekvencija i λ valna duljina.
Koja je razlika između mehaničkih valova i elektromagnetskih valova?
• Elektromagnetskim valovima nije potreban bilo koji medij za kretanje, dok mehanički valovi moraju imati medij za širenje.
• Energija elektromagnetskih valova kvantizirana je, ali energija mehaničkih valova je kontinuirana.
• Energija mehaničkih valova ovisi o amplitudi vala, ali energija elektromagnetskog vala ovisi samo o frekvenciji.
• Elektromagnetski valovi pokazuju ponašanje poput čestica, ali mehanički valovi ne pokazuju takvo ponašanje.
