Unterschied zwischen Radiowellen und Schallwellen

Hauptunterschied - Funkwellen vs. Schallwellen

Geräusche bestehen aus Wellen, und Radios erzeugen Geräusche. Wenn wir jedoch darüber reden Radiowellen, wir sprechen nicht über die vom Radio erzeugten Schallwellen. Vielmehr reden wir über die Wellen, die Funksignale übertragen. Das Hauptunterschied zwischen Funkwellen und Schallwellen ist das Funkwellen sind eine Art elektromagnetische Welle das kann reisen, wenn es kein medium gibt, wohingegen Schallwellen sind eine Art mechanische Welle, die sich ohne Medium nicht bewegen kann.

Was sind Radiowellen?

Radiowellen sind Elektromagnetische Wellen. Hierbei handelt es sich um Wellen aus elektrischen und magnetischen Feldern, die im rechten Winkel zueinander schwingen. Die Energie einer elektromagnetischen Welle breitet sich in einer Richtung senkrecht zu den Schwingungen aus beide die elektrischen und magnetischen Felder. Im Diagramm unten zeigen die schwarzen Pfeile die Schwingungen in elektrischen und magnetischen Feldern. Die Ausbreitungsrichtung der Welle wird durch den grauen Pfeil angezeigt.

Schwingungen in einer elektromagnetischen Welle.

Da die eigentlichen Schwingungen rechtwinklig zur Ausbreitungsrichtung der Wellen stattfinden, sind dies Funkwellen quer Wellen Da Radiowellen nicht mechanisch sind, brauchen sie kein Medium, um sich darin zu bewegen. Sie können sogar im Vakuum reisen. Wie alle Arten von elektromagnetischen Wellen bewegen sich Funkwellen im Vakuum mit einer Geschwindigkeit von etwa 300 000 km pro Sekunde. Wenn Funkwellen in anderes Material eindringen, werden sie etwas langsamer.

Wenn Sie ein Radio auf eine bestimmte Frequenz abstimmen, nimmt das Radio die Signale auf dieser Frequenz auf. Dann konvertieren die Schaltkreise des Radios die elektrischen Signale in die Bewegungen im Lautsprecher. Diese Bewegungen erzeugen Bewegungen in der Luft vor dem Lautsprecher und stellen den Klang wieder her.

Ein altes Radio

Was sind Schallwellen?

Schallwellen sind mechanische Longitudinalwellen. „Mechanisch“ bedeutet, dass Schallwellen ein Medium haben müssen, um hindurchzutreten. Der Klang besteht wirklich aus der Hin- und Herbewegung der Moleküle, aus denen das Medium besteht. Diese Hin- und Herbewegungen der Moleküle bewirken, dass sie aufeinander zu kommen und sich bilden Kompressionen. Dann bewegen sich die Moleküle voneinander und bilden sich Verdünnungen. Das passiert immer wieder. Menschen können Geräusche hören, wenn ein Molekül diese Hin- und Herbewegung etwa 20 bis 20 000 Mal pro Sekunde durchläuft. Wir sagen, dass Schallwellen „longitudinal“ sind, weil die Bewegung von Molekülen parallel zur Richtung verläuft, in der sich der Schall ausbreitet. Die Schallgeschwindigkeit in einem Medium hängt von der Dichte des Materials ab. Schall strömt bei Raumtemperatur und Druck mit einer Geschwindigkeit von etwa 340 m pro Sekunde durch die Luft. Typischerweise kann Schall in Flüssigkeiten schneller und in Festkörpern schneller ablaufen. Schall kann sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 12 km pro Sekunde durch den Diamanten bewegen¹.

Sound ist wirklich ein Druckwelle, bestehend aus Kompressionen und Verdünnungen in den Molekülen, aus denen das Medium besteht.

Unterschied zwischen Radiowellen und Schallwellen

Mittel

Radiowellen sind elektromagnetische Wellen, die sich durch ein Vakuum bewegen können.

Schallwellen sind mechanische Wellen, die ein Medium erfordern, um durchzugehen.

Wave-Klassifizierung

Radiowellen sind Querwellen. Sie können polarisiert werden.

Schallwellen sind longitudinale Wellen. Sie können nicht polarisiert werden.

Geschwindigkeit

Radiowellen sind viel schneller und bewegen sich normalerweise Millionen von Metern pro Sekunde.

Schallwellen sind viel langsamer und bewegen sich normalerweise einige hundert oder einige tausend Meter pro Sekunde.

Verweise

¹. Nave, R. (2012). Schallgeschwindigkeit. Abgerufen am 17. September 2015 von HyperPhysics Concepts

Bild mit freundlicher Genehmigung

"Elektromagnetische Welle" von User: LennyWikidata (Eigene Arbeit) [CC BY-SA 3.0], über Wikimedia Commons

„Dad Radio“ von PROAlan Levine (Eigene Arbeit) [CC BY 2.0], über flickr

"Diagramm, das die physische Manifestation einer Schallwelle durch Luft von einem Sprecher zu einem menschlichen Ohr zeigt" von Pluke (Eigene Arbeit) [CC0 1.0], über Wikimedia Commons (modifiziert)