Golven worden vaak gezien in de waterlichamen en veel mensen geloven dat golfpatronen alleen in vloeistof ontstaan. In werkelijkheid zijn ze overal. Wanneer een object interageert met een ander object, oscilleert het omringende deeltjes en genereert het een mechanische golf. Evenzo genereert elektromagnetische golf in een elektromechanisch veld wanneer een geladen deeltje oscilleert.
Beide fenomenen genereren golven en veel mensen denken dat ze hetzelfde zijn. Beide golven zijn echter totaal verschillend in hun eigenschappen.
Mechanische versus elektromagnetische golven
Het verschil tussen mechanische en elektromagnetische golven is dat mechanische golven de oscillatie zijn van fysieke zaken waarin energie door een medium wordt overgedragen en fysieke zaken nodig hebben voor voortplanting, terwijl elektromagnetische golven de golf van het elektromagnetische veld zijn die elektromagnetische stralingsenergie draagt en zich voortplant door ruimte en vereist geen fysieke zaken voor voortplanting.
Vergelijkingstabel tussen mechanische en elektromagnetische golven (in tabelvorm)
| Vergelijkingsparameter: | Mechanische golven | Elektromagnetische golven |
|---|---|---|
| Wat is het | De oscillatie van fysieke zaken waarin energie door een medium wordt overgedragen | De golf van het elektromagnetische veld die elektromagnetische stralingsenergie draagt en zich door de ruimte voortplant |
| Type | Oppervlaktegolven, transversale golven en longitudinale golven. | Röntgenstralen, ultraviolette straling, zichtbaar licht, infrarode straling, microgolven en radiogolven |
| Voorbeeld | Geluid | Licht |
| Mogelijkheid tot voortplanting | Moet fysieke zaken nodig hebben voor vermeerdering. | Vereist geen fysieke zaken voor vermeerdering. Het kan door een vacuüm reizen. |
| Energie level | Hoog | Laag |
| Snelheid | Langzaam | Hoog |
Wat zijn mechanische golven?
De oscillatie van fysieke zaken waarin energie door een medium wordt overgedragen, wordt een mechanische golf genoemd. Voorbeelden van mechanische golven zijn te zien in het dagelijks leven. Het golvende patroon dat een steen creëert wanneer hij in de vijver valt, is een perfect voorbeeld van een mechanische golf. Evenzo is het geluid ook een mechanische golf en het plant zich ook door de lucht voort door luchtmoleculen te laten oscilleren. Mechanische golven kunnen echter niet door een vacuüm bewegen, omdat het vacuüm geen materiaal voor oscillatie bevat.
Mechanische golven brengen energie over. Om deze reden is er een initiële energie-invoer vereist voor mechanische golfopwekking. De golfamplitude is de belangrijkste oorzaak van mechanische golven. In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, veroorzaakt frequentie geen mechanische golven. Mechanische golven bevatten hoge energie maar lage snelheid. De luchtsnelheid is bijvoorbeeld slechts 332 meter per seconde.
Mechanische golven kunnen worden onderverdeeld in drie categorieën. Dit zijn oppervlaktegolven, transversale golven en longitudinale golven. De meeste mechanische golven hebben een lage frequentie, maar een hoge golflengte. Amplitudes van de mechanische golf worden gemeten door verplaatsing gedeeld door golflengte.
Wanneer het niet-lineair wordt geproduceerd, genereert het harmonische effecten. Aan de andere kant zorgen mechanische golven die groot genoeg zijn voor chaotische effecten. Een mechanische golf zet zijn oscillatieproces voort totdat zijn energie op het medium wordt overgedragen. Om deze reden wordt een mechanische golf beschouwd als een periodieke storing in het veld.
Wat zijn elektromagnetische golven?
De golf van het elektromagnetische veld die elektromagnetische stralingsenergie draagt en zich door de ruimte voortplant, wordt een elektromagnetische golf genoemd. Licht is een perfect voorbeeld van elektromagnetische golven die in het dagelijks leven kunnen worden waargenomen. Het is een gesynchroniseerd oscillatie-effect van elektrische en magnetische velden.
Elektromagnetische golven worden gegenereerd uit elektrisch geladen deeltjes. Tijdens dit proces oefenen deze golven hun kracht uit op andere geladen deeltjes en dragen ze energie uit hun bronnen. Elektromagnetische golven genereren transversale golven in de voortplantingsrichting. Elektromagnetische golven kunnen uitstralen zonder de voortdurende manipulatie van de bewegende ladingen. Om deze reden kunnen ze zich door de ruimte voortplanten.
Voor het genereren van een elektromagnetische golf moeten de oscillaties van de twee velden loodrecht op elkaar staan en ook loodrecht op het pad van energie en golfvoortplanting. Volgens verschillende golflengten kunnen elektromagnetische golven in verschillende categorieën worden vervreemd; dit zijn gammastralen, röntgenstralen, ultraviolette straling, zichtbaar licht, infrarode straling, microgolven en radiogolven.
Elektromagnetische golven bevatten een lage energie maar een hoge snelheid. In de ruimte van vacuüm reist het licht bijvoorbeeld met 299, 792, 458 meter/seconde. De meeste elektromagnetische golven hebben een lage golflengte met een hoge frequentie. Om deze reden reizen alle elektromagnetische golven met de lichtsnelheid, maar dragen ze minder energie.
Belangrijkste verschillen tussen mechanische en elektromagnetische golven
Gevolgtrekking
Zowel mechanische als elektromagnetische golven kunnen in het dagelijks leven worden waargenomen. Geluid is een perfect voorbeeld van mechanische golven. Het genereert uit de fysieke oscillatie van materie en het gebruikt lucht als voortplantingsmedium. Evenzo is licht een perfect voorbeeld van een elektromagnetische golf. Het genereert uit het elektromechanische veld wanneer een geladen deeltje oscilleert.
De meeste mechanische golven reizen met lage snelheid, maar ze kunnen veel energie vervoeren. Hun amplitudes worden gemeten door verplaatsing gedeeld door golflengte. Wanneer het niet-lineair wordt geproduceerd, genereert het harmonische effecten. Aan de andere kant zorgen mechanische golven die groot genoeg zijn voor chaotische effecten.
Aan de andere kant reizen elektromagnetische golven met lichtsnelheid, maar ze kunnen een laag energieniveau dragen. Elektromagnetische golven kunnen uitzenden zonder de rollende manipulatie van de bewegende ladingen. Om deze reden kunnen ze zich door de ruimte verspreiden.
