Ones mecàniques vs electromagnètiques
Les ones mecàniques i les ones electromagnètiques són dos tipus d'ones que es discuteixen a la física. Les ones mecàniques són ones produïdes per accions mecàniques com les vibracions. Les ones electromagnètiques són ones creades per camps elèctrics i magnètics oscil·lants. Aquests dos tipus d'ones són molt importants per entendre camps com l'electromagnetisme, les ones i vibracions, l'òptica, l'acústica i molts altres. En aquest article, parlarem de què són les ones mecàniques i les ones electromagnètiques, les seves definicions, les aplicacions de les ones mecàniques i les ones electromagnètiques, les similituds entre aquestes dues i finalment la diferència entre les ones mecàniques i les ones electromagnètiques.
Ones electromagnètiques
Les ones electromagnètiques, més conegudes com ones EM, van ser proposades per primera vegada per James Clerk Maxwell. Això va ser confirmat més tard per Heinrich Hertz, que va produir amb èxit la primera ona EM. Maxwell va derivar la forma d'ona de les ones elèctriques i magnètiques i va predir amb èxit la velocitat d'aquestes ones. Com que aquesta velocitat d'ona era igual al valor experimental de la velocitat de la llum, Maxwell també va proposar que la llum era, de fet, una forma d'ones EM.
Les ones electromagnètiques tenen un camp elèctric i un camp magnètic que oscil·len perpendicularment entre si i perpendiculars a la direcció de propagació de l'ona. Totes les ones electromagnètiques tenen la mateixa velocitat en el buit. La freqüència de l'ona electromagnètica va decidir l'energia emmagatzemada en ella. Més tard es va demostrar mitjançant la mecànica quàntica que aquestes ones són, de fet, paquets d'ones. L'energia d'aquest paquet depèn de la freqüència de l'ona. Això va obrir el camp de la dualitat ona-partícula de la matèria. Ara es pot veure que la radiació electromagnètica es pot considerar com a ones i partícules. Un objecte situat a qualsevol temperatura per sobre del zero absolut emetrà ones EM de totes les longituds d'ona. L'energia amb la qual s'emet el màxim nombre de fotons depèn de la temperatura del cos.
Ones mecàniques
Les ones mecàniques són ones que es creen per processos mecànics. Les ones com les ones sonores, les ones oceàniques i les ones de xoc són alguns exemples d'ones mecàniques. Totes les ones mecàniques requereixen un medi per propagar-se. L'energia d'una ona mecànica depèn de l'amplitud de l'ona.
Una ona mecànica té diverses propietats. Les més importants d'aquestes propietats són la velocitat, la freqüència d'amplitud i la longitud d'ona. Per a qualsevol ona mecànica, la relació v=f λ és certa; aquí, v és la velocitat de l'ona, f és la freqüència i λ és la longitud d'ona.
Quina diferència hi ha entre les ones mecàniques i les ones electromagnètiques?
• Les ones electromagnètiques no requereixen cap mitjà per viatjar, mentre que les ones mecàniques han de tenir un medi per propagar-se.
• L'energia de les ones electromagnètiques està quantificada, però l'energia de les ones mecàniques és contínua.
• L'energia de les ones mecàniques depèn de l'amplitud de l'ona, però l'energia d'una ona electromagnètica depèn només de la freqüència.
• Les ones electromagnètiques mostren un comportament semblant a les partícules, però les ones mecàniques no mostren aquest comportament.
