Unterschied zwischen Schallwellen und elektromagnetischen Wellen

Hauptunterschied - Schallwellen gegen elektromagnetische Wellen

In der heutigen Welt gibt es viele wissenschaftliche und technologische Anwendungen für verschiedene Arten von Wellen. Die meisten dieser Anwendungen verwenden Schallwellen oder elektromagnetische Wellen. Schallwellen sind mechanische Wellen, während elektromagnetische Wellen keine mechanischen Wellen sind. Deshalb, Schallwellen erfordern ein Medium für ihre Ausbreitung, während elektromagnetische Wellen kein Medium benötigen. Dies ist das Hauptunterschied zwischen Schallwellen und elektromagnetischen Wellen. Es gibt viele andere Unterschiede zwischen diesen beiden. Dieser Artikel versucht, sie ausführlich zu erläutern.

Was ist eine Schallwelle?

Schallwellen sind mechanische Wellen, die durch mechanische Schwingungen erzeugt werden. Wenn Ihr Telefon klingelt, vibriert es beispielsweise in der Umgebung und erzeugt Kompression und Verdünnung in der Luft. Diese Kompression und Verdünnung breiten sich durch Luft aus. Wenn sie unser Trommelfell erreichen, lassen sie das Trommelfell vibrieren. Das ist, was wir als Klang wahrnehmen. Sie benötigen ein Material für die Ausbreitung, da es sich um mechanische Wellen handelt. Daher können Schallwellen kein Vakuum durchlaufen.

Schallwellen breiten sich durch Luft, Flüssigkeiten und Plasma als Longitudinalwellen aus. In Festkörpern dagegen können sich Schallwellen sowohl als Longitudinalwellen als auch als Transversalwellen ausbreiten. Trotzdem hängt die Schallgeschwindigkeit von den Materialeigenschaften ab. In der Luft nimmt die Lichtgeschwindigkeit mit der Temperatur zu.

Für unsere Bequemlichkeit werden Schallwellen wie folgt in drei Bänder klassifiziert.

Infraschall - Frequenzen unter 20 Hz

Hörbarer Ton - Frequenzen zwischen 20 Hz und 20000 Hz

Ultraschall - Frequenzen über 20000Hz

Longitudinalschallwellen können nicht polarisiert werden, da nur Transversalwellen polarisiert werden können.

Weiterhin sind Schallwellen hauptsächlich durch ihre Tonhöhe, Lautstärke und Qualität gekennzeichnet.

Was ist eine elektromagnetische Welle?

Elektromagnetische Wellen werden durch Beschleunigen oder Abbremsen geladener Teilchen erzeugt. Sie sind Querwellen. Infolgedessen sind elektromagnetische Wellen polarisierbar. Elektromagnetische Wellen enthalten im Gegensatz zu allen anderen Wellenarten ein Magnetfeld und auch ein elektrisches Feld, das senkrecht zueinander und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle schwingt. Diese Wellen tragen Energie in Ausbreitungsrichtung der Welle. Sie können sich durch ein Vakuum ausbreiten, da sie keine mechanischen Wellen sind. Sie können sich durch Luft, Flüssigkeiten oder Feststoffe ausbreiten. Auf jeden Fall dämpfen elektromagnetische Wellen, während sie sich durch ein materielles Medium bewegen. Der Dämpfungsgrad hängt von den Materialeigenschaften des Mediums ab, durch das sich die elektromagnetischen Wellen ausbreiten. Im Vakuum bewegen sich elektromagnetische Wellen mit 3 × 10⁸Frau^-1. In jedem materiellen Medium nimmt die Geschwindigkeit der Wellen und ihre Wellenlänge ab.

Die Frequenzen elektromagnetischer Wellen haben einen extrem weiten Bereich. Die Eigenschaften der Wellen hängen von der Frequenz, der Amplitude usw. ab. Daher werden elektromagnetische Wellen für unsere Bequemlichkeit in mehrere Bänder gruppiert, nämlich Funkwellen, Mikrowellen, Infrarot, Licht, UV, Röntgenstrahlen und γ-Strahlen. Insgesamt wird der gesamte Bereich als elektromagnetisches Spektrum bezeichnet.

Unterschied zwischen Schallwellen und elektromagnetischen Wellen

Formation

Schallwellen: Schallwellen werden durch mechanische Schwingungen erzeugt.

EM Wellen: EM-Wellen werden durch Beschleunigen (oder Abbremsen) geladener Teilchen erzeugt.

Quellen

Schallwellen: Schallwellen werden von Musikinstrumenten, Lautsprechern, Stimmgabeln usw. erzeugt.

EM Wellen: EM-Wellen entstehen in stromführenden Drähten, Schwarzkörperstrahlung.

Geschwindigkeit im Vakuum

Schallwellen: Schall kann sich nicht durch ein Vakuum ausbreiten.

EM Wellen: EM-Wellen bewegen sich mit der Geschwindigkeit von ms^{-1 .}

Geschwindigkeit in der Luft

Schallwellen: Die Schallgeschwindigkeit in der Luft steigt mit der Temperatur.

EM Wellen: Die Geschwindigkeit von EM-Wellen in Luft ist etwas langsamer als im Vakuum.

Polarisation

Schallwellen: Längswellenwellen sind nicht polarisierbar.

EM Wellen: EM-Wellen sind polarisierbar.

Atomare Erregung

Schallwellen: Schallwellen können Atome nicht anregen.

EM Wellen: EM-Wellen können Atome anregen.

Sensation produziert

Schallwellen: Schallwellen erzeugen Gehör.

EM Wellen: EM-Wellen erzeugen Sehen.

Anwendungen

Schallwellen: Es gibt viele Anwendungen, einschließlich Musikinstrumente, Ultraschallabtastung, Ultraschallreinigung, Sonargeräte, Erkundungen von Mineralien, Erkundungen von Erdöl, in der Unterhaltungselektronik und für das Hören.

EM Wellen:  Es gibt Hunderte von Anwendungen. Im Allgemeinen werden diese Anwendungen unter den relevanten Bereichen des elektromagnetischen Spektrums aufgeführt, da die meisten Anwendungen von der Frequenz der EM-Wellen abhängen.

Radiowellen - Rundfunkübertragung usw.

Mikrowellen - Mikrowellenherd, Fernseher, Mobiltelefone usw.

Infrarot-Fernbedienungen.

Sichtbares Sehen, Photosynthese,

Ultraviolett-UV-sichtbare Spektroskopie

Röntgen- diagnostische Röntgenbildgebung in der Medizin, Röntgenkristallographie.

γ-Strahlen-Strahlentherapie, um medizinische Geräte zu sterilisieren.

Bildhöflichkeit:

"Elektromagnetische Wellen" von P.wormer - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Wikimedia Commons

„Schallwellen“ von Luis Lima89989 - Eigenes Werk (CC BY-SA 3.0) über Wikimedia Commons