Onde meccaniche vs elettromagnetiche
Le onde meccaniche e le onde elettromagnetiche sono due tipi di onde discusse in fisica. Le onde meccaniche sono onde causate da azioni meccaniche come le vibrazioni. Le onde elettromagnetiche sono onde create da campi elettrici e magnetici oscillanti. Questi due tipi di onde sono molto importanti per comprendere campi come l'elettromagnetismo, le onde e le vibrazioni, l'ottica, l'acustica e molti altri. In questo articolo discuteremo cosa sono le onde meccaniche e le onde elettromagnetiche, le loro definizioni, le applicazioni delle onde meccaniche e delle onde elettromagnetiche, le somiglianze tra queste due e infine la differenza tra onde meccaniche ed onde elettromagnetiche.
Onde elettromagnetiche
Le onde elettromagnetiche, più comunemente note come onde EM, furono proposte per la prima volta da James Clerk Maxwell. Ciò è stato successivamente confermato da Heinrich Hertz che ha prodotto con successo la prima onda EM. Maxwell ha derivato la forma d'onda per le onde elettriche e magnetiche e ha predetto con successo la velocità di queste onde. Poiché questa velocità d'onda era uguale al valore sperimentale della velocità della luce, Maxwell propose anche che la luce fosse, in effetti, una forma di onde EM.
Le onde elettromagnetiche hanno sia un campo elettrico che un campo magnetico che oscillano perpendicolarmente l'uno all' altro e perpendicolari alla direzione di propagazione dell'onda. Tutte le onde elettromagnetiche hanno la stessa velocità nel vuoto. La frequenza dell'onda elettromagnetica determinava l'energia immagazzinata in essa. Successivamente è stato dimostrato utilizzando la meccanica quantistica che queste onde sono, in effetti, pacchetti di onde. L'energia di questo pacchetto dipende dalla frequenza dell'onda. Questo ha aperto il campo della dualità onda-particella della materia. Ora si può vedere che la radiazione elettromagnetica può essere considerata come onde e particelle. Un oggetto posizionato a qualsiasi temperatura al di sopra dello zero assoluto emetterà onde EM di ogni lunghezza d'onda. L'energia alla quale viene emesso il numero massimo di fotoni dipende dalla temperatura del corpo.
Onde meccaniche
Le onde meccaniche sono onde create da processi meccanici. Onde come le onde sonore, le onde oceaniche e le onde d'urto sono alcuni esempi di onde meccaniche. Tutte le onde meccaniche richiedono un mezzo per propagarsi. L'energia di un'onda meccanica dipende dall'ampiezza dell'onda.
Un'onda meccanica ha diverse proprietà. Le più importanti di queste proprietà sono la velocità, la frequenza dell'ampiezza e la lunghezza d'onda. Per ogni onda meccanica, la relazione v=f λ è vera; qui, v è la velocità dell'onda, f è la frequenza e λ è la lunghezza d'onda.
Qual è la differenza tra le onde meccaniche e le onde elettromagnetiche?
• Le onde elettromagnetiche non richiedono alcun mezzo per viaggiare mentre le onde meccaniche devono avere un mezzo per propagarsi.
• L'energia delle onde elettromagnetiche è quantizzata, ma l'energia delle onde meccaniche è continua.
• L'energia delle onde meccaniche dipende dall'ampiezza dell'onda, ma l'energia di un'onda elettromagnetica dipende solo dalla frequenza.
• Le onde elettromagnetiche mostrano un comportamento simile a quello delle particelle, ma le onde meccaniche non mostrano tale comportamento.
