Voor liefhebbers van natuurkunde kunnen de verschillende golven en hun kenmerken glashelder zijn, maar voor anderen is het verschil tussen mechanische en elektromagnetische golven misschien niet zo gemakkelijk te begrijpen. De twee soorten golven variëren echter op verschillende manieren, hoewel beide energie om ons heen voortplanten.
Mechanische golf versus elektromagnetische golf
Het verschil tussen mechanische en elektromagnetische golven is dat mechanische golven niet kunnen reizen zonder een medium, terwijl elektromagnetische golven met behulp van elk medium door een vacuüm kunnen reizen.
Een ander groot verschil tussen de twee is dat de afstand die wordt afgelegd door mechanische golven afhangt van de elasticiteit van het medium dat het gebruikt, terwijl de kenmerken van een elektromagnetische golf afhangen van inwerkende magnetische en elektrische velden.
Deze twee soorten golven variëren ook in hun snelheid. Een mechanische golf reist veel langzamer dan een elektrische golf die net zo snel reist als het licht. Een voorbeeld van een mechanische golf is een geluidsgolf, terwijl een magnetron en een radiogolf voorbeelden zijn van elektromagnetische golven.
Vergelijkingstabel tussen mechanische golf en elektromagnetische golf (in tabelvorm)
| Vergelijkingsparameter: | Mechanische golven | Elektromagnetische golven |
|---|---|---|
| Medium | Kan niet reizen zonder medium | Kan reizen zonder medium |
| Factoren die beïnvloeden | Elasticiteit en traagheid | magnetische en elektrische velden |
| Snelheid | Reist met de snelheid van het medium | Reist met de snelheid van het licht |
| Soorten | Dwars en longitudinaal | Alleen transversaal |
| Voorbeelden | Geluidsgolven, oppervlaktegolven | Magnetrons, radiogolven, enz. |
Wat is mechanische golf?
Volgens definities zijn mechanische golven golven die het resultaat zijn van oscillerende materie en hun beweging is wat de golf voortstuwt. Dit betekent ook dat mechanische golven altijd een medium nodig hebben om te reizen en niet in een vacuüm kunnen reizen.
Daarom kan een mechanische golf een snelheid herbergen die beperkt is tot de snelheid van het medium en kan alleen bewegen in de richting waarin het medium het draagt. Dit soort golf vereist ook een initiële hoeveelheid energie om de beweging op gang te brengen.
Een mechanische golf kan van drie soorten zijn: longitudinale, transversale en oppervlaktegolven. Een longitudinale golf wordt gevormd wanneer de deeltjes van het medium evenwijdig aan de voorwaartse richting van de golf oscilleren.
Een transversale golf wordt gevormd wanneer de deeltjes van de golf loodrecht op de bewegingsrichting trillen, terwijl een oppervlaktegolf wordt gevormd wanneer de golven bewegen op het grensvlak van twee media. Een voorbeeld van de oppervlaktegolf zijn rimpelingen in een waterlichaam.
Wat is elektromagnetische golf?
Elektromagnetische golven zijn het resultaat van het versnellen van elektrisch geladen deeltjes die intern andere deeltjes om hen heen beïnvloeden. In een elektromagnetisch veld oscilleren geen deeltjes, maar de fotonen planten zich voort en creëren een golf. Elektromagnetische velden zijn gebaseerd op de vier wetten van Maxwell.
Een elektromagnetisch veld is het resultaat van veranderende elektrische en magnetische velden waarvan de richting 90 graden naar elkaar wijst. De richtingen van deze velden staan ook loodrecht op de voortplantingsrichting van de energie en de golf.
Omdat elektromagnetische straling geen deeltjes bevat en alleen oscillerende elektrische en magnetische velden, hebben ze geen medium nodig om zich voort te planten. Ze kunnen dus door een vacuüm reizen. De snelheid van een elektromagnetische golf is even snel als de lichtsnelheid. Elektromagnetische golven worden beheerst door de wetten van de kwantumelektrodynamica.
Met andere woorden, elektromagnetische golven zijn gemaakt van fotonen, dit zijn ongeladen deeltjes die met de snelheid van het licht kunnen reizen. Deze golven verspreiden energie, momentum en impulsmoment weg van de bron.
Aangezien deze fotonen zich van hun moederbron verwijderen, heeft ze niet langer een continue toevoer van energie nodig om ze in beweging te houden en creëert zo wat het verre veld wordt genoemd. Het veld rond de ouderlading die de golf heeft veroorzaakt, wordt het nabije veld genoemd.
Belangrijkste verschillen tussen mechanische golf en elektromagnetische golf
Gevolgtrekking
Zowel mechanische als elektromagnetische golven zijn een bron van het voortplanten van de energie van de ene plaats naar de andere. Van de verschillende soorten golven in de natuurkunde zijn deze twee het meest gevonden en besproken.
Het belangrijkste verschil tussen mechanische en elektromagnetische golven is dat mechanische golven niet kunnen reizen zonder een medium en een snelheid kunnen hebben die beperkt is tot de snelheid van het medium, terwijl elektromagnetische golven met behulp van elk medium door een vacuüm kunnen reizen en met de snelheid kunnen reizen van licht.
Mechanische golven zijn golven die het resultaat zijn van oscillerende materie en dit soort golven vereist ook een initiële hoeveelheid energie om de beweging op gang te brengen, terwijl elektromagnetische golven het resultaat zijn van versnellende elektrisch geladen deeltjes die intern andere deeltjes om hen heen beïnvloeden.
Een mechanische golf kan van drie soorten zijn, longitudinale, transversale en oppervlaktegolven, terwijl een elektromagnetische golf alleen een transversale golf kan zijn. Een voorbeeld van een mechanische golf zijn rimpelingen in een waterlichaam, terwijl die van een elektromagnetische golf microgolven, radiogolven en ultraviolette stralen zijn.
De afstand die wordt afgelegd door mechanische golven hangt af van de elasticiteit en traagheid van het medium dat het gebruikt, terwijl de kenmerken van een elektromagnetische golf afhangen van inwerkende magnetische en elektrische velden. Een mechanische golf plant alleen de energie binnen de deeltjes voort, terwijl een elektromagnetisch veld energie, momentum en impulsmoment voortplant.
