Differenza tra le onde sonore e le onde elettromagnetiche

Differenza chiave: le onde sonore sono comunemente correlate al viaggio del suono. Il suono è tecnicamente definito come un disturbo meccanico che viaggia attraverso un mezzo elastico. Il suono è una vibrazione meccanica che passa attraverso un mezzo come gas, liquido o solido per diventare un suono. L'onda elettromagnetica, nota anche come onda EM, è il percorso di viaggio della radiazione elettromagnetica o EMR. L'EMR è una forma di energia che viene emessa e assorbita dalle particelle cariche.

Le onde sonore e le onde elettromagnetiche sono due diversi tipi di onde che si vedono ogni giorno. Le onde sonore sono responsabili del viaggio del suono utilizzando un mezzo, mentre le onde elettromagnetiche sono responsabili del viaggio della luce o delle onde radio ed è il risultato di cambiamenti nel campo elettrico e magnetico. Queste onde sono importanti per comprendere concetti come ottica, onde e vibrazioni, elettromagnetismo, acustica e molti altri. Comprendiamo queste due onde separatamente.

Le onde sonore sono comunemente correlate al viaggio del suono. Il suono è tecnicamente definito come un disturbo meccanico che viaggia attraverso un mezzo elastico. Il mezzo non è limitato all'aria ma può anche includere legno, metallo, pietra, vetro e acqua. Il suono viaggia in onde, queste sono note come onde sonore. Il metodo più comune di viaggiare include l'aria. Simile a tutta la materia, l'aria è anche composta da molecole. Queste molecole sono costantemente in movimento e ad alta velocità. Quando sono in questa velocità, le molecole tendono a urtarsi reciprocamente causando il trasferimento di energia. Si dice che il suono viaggia in onde perché quando un oggetto viene colpito (ad esempio un tamburo), la testata del tamburo si muove avanti e indietro e spinge contro l'aria nello stesso modo. La spinta e l'attrazione dell'aria fanno sì che il suono urti contro altre molecole nell'aria e trasferisca questa energia, producendo onde sonore.

Il suono viaggia in due tipi di onde: onde longitudinali e trasversali. Le onde longitudinali sono onde la cui direzione di vibrazione è uguale alla loro direzione di marcia. In parole povere, la direzione del mezzo è la stessa o la direzione opposta al moto dell'onda. L'onda trasversale è un'onda in movimento che consiste di oscillazioni perpendicolari alla direzione del trasferimento di energia; per esempio se un'onda si muove in verticale, il trasferimento di energia si muove in modo orizzontale.

Le proprietà delle onde sonore includono: Frequenza, Lunghezza d'onda, Numero d'onda, Ampiezza, Pressione sonora, Intensità del suono, Velocità del suono e Direzione. La velocità del suono è una proprietà importante che determina la velocità con cui il suono viaggia. La velocità del suono varia a seconda del mezzo attraverso cui viaggia. Maggiore è l'elasticità e minore è la densità, più veloce sarà il suono. A causa di questo suono viaggia più veloce nei solidi rispetto ai liquidi e più veloce nei liquidi rispetto al gas.

Secondo How Stuff Works, "A 32 ° F. (0 ° C.), La velocità del suono nell'aria è di 1.087 piedi al secondo (331 m / s); a 68 ° F. (20 ° C.), È 1.127 piedi al secondo (343 m / s). "La lunghezza d'onda di un suono è la distanza percorsa dal disturbo in un ciclo ed è correlata alla velocità e alla frequenza del suono. I suoni ad alta frequenza hanno lunghezze d'onda più corte e suoni a bassa frequenza con lunghezze d'onda maggiori.

Le onde elettromagnetiche, anche note come onde EM, sono il percorso di viaggio della radiazione elettromagnetica o EMR. L'EMR è una forma di energia che viene emessa e assorbita dalle particelle cariche. Le onde elettromagnetiche includono componenti sia magnetici che elettrici che sono in un rapporto fisso di intensità l'uno rispetto all'altro e oscillano in una fase perpendicolare l'una all'altra e perpendicolari alla direzione di energia e propagazione delle onde. A differenza delle onde sonore e meccaniche che richiedono un mezzo per viaggiare, le onde EM non richiedono alcun mezzo per viaggiare. Nel vuoto, la radiazione elettromagnetica viaggia alla velocità della luce.

Le onde elettromagnetiche furono formalmente postulate da James Clerk Maxwell e successivamente confermate da Heinrich Hertz. Maxwell predisse la natura ondulatoria usando equazioni elettriche e magnetiche, che in seguito furono provate da Hertz in un esperimento. Secondo le equazioni di Maxwell, un campo elettrico spazialmente variabile sarà anche associato a un campo magnetico che cambia nel tempo. Allo stesso modo, un campo magnetico spazialmente variabile è associato a cambiamenti specifici nel tempo nel campo elettrico. Maxwell trovò anche nelle sue equazioni che la velocità dell'onda era uguale al valore sperimentale della velocità della luce; risultando nella teoria che la luce è un'onda elettromagnetica.

La radiazione elettromagnetica viaggia sotto forma di onde trasversali. Come già detto, l'onda trasversale è un'onda in movimento che consiste in oscillazioni perpendicolari alla direzione del trasferimento di energia e della corsa. Più tardi è stato scoperto che sebbene EMR viaggi in onde, viaggia in pacchetti di onde. Era già stato stabilito in precedenza che l'EMR ha energia, che viene trasferita da una molecola all'altra durante il viaggio. Questa energia viene consumata o esercitata quando l'energia cambia stato. Ad esempio, quando un elettrone si sposta da un livello orbitale a un altro in un atomo, si ottiene assorbendo o esercitando energia, a seconda dello spostamento. Questa energia che viene assorbita o esercitata è chiamata fotone. Utilizzando esperimenti multipli, è stato dimostrato che EMR mostra proprietà sia di onda che di particelle, con conseguente dualità onda-particella.

La principale differenza tra le onde sonore e le onde elettromagnetiche è che mentre le onde sonore richiedono un mezzo per viaggiare, le onde elettromagnetiche no. Anche le onde sonore trasportano energia durante il viaggio, cosa che viene fatta dalle onde elettromagnetiche. Mentre le onde sonore agiscono solo come onde, le onde EM agiscono sia come onde che come particelle. Un'altra importante differenza è che le onde EM viaggiano alla velocità della luce, che è molto più veloce della velocità del suono.

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