Unterschied zwischen mechanischen und elektromagnetischen Wellen

Mechanische vs elektromagnetische Wellen

Mechanische Wellen Ende elektromagnetischer Wellen sind zwei Arten von Wellen in der Physik diskutiert. Mechanische Wellen sind Wellen, die durch mechanische Einwirkungen wie Vibrationen verursacht werden. Elektromagnetische Wellen sind Wellen, die durch oszillierende elektrische und magnetische Felder erzeugt werden. Diese beiden Arten von Wellen sind sehr wichtig für das Verständnis von Feldern wie Elektromagnetismus, Wellen und Schwingungen, Optik, Akustik und viele andere. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was mechanische Wellen und elektromagnetische Wellen, ihre Definitionen, Anwendungen von mechanischen Wellen und elektromagnetischen Wellen, Ähnlichkeiten zwischen diesen beiden und schließlich den Unterschied zwischen mechanischen Wellen und elektromagnetischen Wellen sind.

Elektromagnetische Wellen

Elektromagnetische Wellen, besser bekannt als EM-Wellen, wurden zuerst von James Clerk Maxwell vorgeschlagen. Dies wurde später von Heinrich Hertz bestätigt, der erfolgreich die erste EM-Welle produzierte. Maxwell hat die Wellenform für elektrische und magnetische Wellen abgeleitet und die Geschwindigkeit dieser Wellen erfolgreich vorhergesagt. Da diese Wellengeschwindigkeit gleich dem experimentellen Wert der Lichtgeschwindigkeit war, schlug Maxwell auch vor, dass Licht tatsächlich eine Form von EM-Wellen ist.

Elektromagnetische Wellen haben sowohl ein elektrisches Feld als auch ein Magnetfeld, die senkrecht zueinander und senkrecht zur Wellenausbreitungsrichtung schwingen. Alle elektromagnetischen Wellen haben im Vakuum die gleiche Geschwindigkeit. Die Frequenz der elektromagnetischen Welle entschied die darin gespeicherte Energie. Später wurde anhand der Quantenmechanik gezeigt, dass es sich bei diesen Wellen tatsächlich um Wellenpakete handelt. Die Energie dieses Pakets hängt von der Frequenz der Welle ab. Dies eröffnete das Gebiet der Welle - Teilchen - Dualität der Materie. Nun kann man sehen, dass elektromagnetische Strahlung als Wellen und Partikel betrachtet werden kann. Ein Objekt, das in einer beliebigen Temperatur über dem absoluten Nullpunkt platziert ist, sendet EM-Wellen jeder Wellenlänge aus. Die Energie, bei der die maximale Anzahl von Photonen emittiert wird, hängt von der Temperatur des Körpers ab.

Mechanische Wellen

Mechanische Wellen sind Wellen, die durch mechanische Prozesse erzeugt werden. Wellen wie Schallwellen, Meereswellen und Stoßwellen sind einige Beispiele für mechanische Wellen. Alle mechanischen Wellen erfordern ein Medium, das sich ausbreiten soll. Die Energie einer mechanischen Welle hängt von der Amplitude der Welle ab.

Eine mechanische Welle hat mehrere Eigenschaften. Die wichtigsten dieser Eigenschaften sind Geschwindigkeit, Amplitudenfrequenz und Wellenlänge. Für jede mechanische Welle steht die Beziehung v = f λ wahr; hier ist v die Wellengeschwindigkeit, f ist die Frequenz und λ ist die Wellenlänge.

Was ist der Unterschied zwischen mechanischen Wellen und elektromagnetischen Wellen? • Elektromagnetische Wellen benötigen kein Medium, während mechanische Wellen ein Medium zur Ausbreitung haben müssen. • Die Energie elektromagnetischer Wellen wird quantisiert, aber die Energie mechanischer Wellen ist kontinuierlich. • Die Energie der mechanischen Wellen hängt von der Amplitude der Welle ab, aber die Energie einer elektromagnetischen Welle hängt nur von der Frequenz ab. • Elektromagnetische Wellen zeigen partikelähnliches Verhalten, aber mechanische Wellen zeigen kein solches Verhalten.