機械波と電磁波の違い

主な違い–電磁波と力学的波

波は、伝わるある種の外乱でできています。それらの特性に応じて、波をいくつかの異なるタイプに分類できます。違いの1つは、波の乱れが通過するために媒体を必要とするかどうかに基づいています。このようにして、波を電磁波と力学的波に分類します。 NS 主な違い 機械波と電磁波の間は 電磁波は伝播するために媒体を必要としません 一方 力学的波は伝播するために媒体を必要とします.

力学的波とは

力学的波は、媒体を通過することしかできない外乱で構成されています。ロープを上下に振ることで簡単な波を作ることができます。これは力学的波です。 1つの分子が上に移動すると、隣接する分子も上に移動します。このようにして、外乱はロープに沿って移動します。ここで、ロープは波の媒体です。これは、外乱を運ぶのは「ロープ分子」の動きだからです。

力学的波のもう1つの非常に良い例は、音波です。音波は振動する分子でできています。通常、私たちが音を聞くとき、私たちの耳は空気分子の前後の動きを検出しています（スピーカーの前にろうそくを置くことで、音が実際に振動する空気分子でできていることを確認できます。下のビデオを参照してください）。脳は、この空気分子の前後の動きを「音」と解釈します。また、他の種類の分子の振動を通して音を聞くこともできます。たとえば、水分子の振動のために水中で聞くことができます。

音波を機械的にするのは、媒体がないと音が伝播できないということです。たとえば、鳴っているベルを真空ジャーの中に入れ、ゆっくりと空気を排出することを想像してみてください。空気が瓶から出ると、音はかすかになります。瓶の中に空気がないとき、ベルはまだ振動していますが、音を外に運ぶための間に何もないので、音は止まります。ゆっくりと空気を入れると、再び音が聞こえ始めます。この実験は、以下のビデオに示されています。

電磁波とは

電磁波は、媒体なしで伝わる可能性のある外乱で構成されています。たとえば、太陽からの光は、地球と太陽の間の真空を通過する電磁波です。電磁波は振動する分子に依存しないため、これを行うことができます。代わりに、電磁波で振動しているのは電界。あります磁場電界と同相で振動している同様に、90で^o 電界に。振動は90の方向に伝導されます^o 電場と磁場の両方の振動に。これらのフィールドがどのように振動するかの短いアニメーションを以下のビデオに示します。

真空中では、すべての電磁波は約3×10の速度で伝わります。⁸ MS^-1。これはしばしば呼ばれます 真空中の光速。それらの波長に応じて、それらはいくつかの異なるタイプに分類することができます。図のブローは、より大きな波長（左）からより小さな波長（右）まで、これらのさまざまなタイプを示しています。