Unterschied zwischen Schallwellen und elektromagnetischen Wellen

Hauptunterschied – Schallwellen vs. elektromagnetische Wellen

In der modernen Welt gibt es viele wissenschaftliche und technologische Anwendungen verschiedener Arten von Wellen. Die meisten dieser Anwendungen verwenden Schallwellen oder elektromagnetische Wellen. Schallwellen sind mechanische Wellen, während elektromagnetische Wellen keine mechanischen Wellen sind. Daher benötigen Schallwellen für ihre Ausbreitung ein Medium, während elektromagnetische Wellen kein Medium benötigen. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Schallwellen und elektromagnetischen Wellen. Es gibt viele andere Unterschiede zwischen diesen beiden. Dieser Artikel versucht, sie im Detail zu erklären.

Was ist eine Schallwelle?

Schallwellen sind mechanische Wellen, die durch mechanische Schwingungen erzeugt werden. Wenn beispielsweise Ihr Telefon klingelt, vibriert es in seiner Umgebung und erzeugt Kompression und Verdünnung in der Luft. Diese Kompression und Verdünnung breiten sich durch die Luft aus. Wenn sie unser Trommelfell erreichen, bringen sie das Trommelfell zum Schwingen; das nehmen wir als klang wahr. Sie benötigen zur Ausbreitung ein materielles Medium, da es sich um mechanische Wellen handelt. Daher können sich Schallwellen nicht durch ein Vakuum ausbreiten.

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

Der Einfachheit halber werden Schallwellen wie folgt in drei Bänder eingeteilt.

Infraschall – Frequenzen unter 20 Hz

Hörbarer Ton – Frequenzen zwischen 20Hz und 20000Hz

Ultraschall – Frequenzen über 20000Hz

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

Darüber hinaus werden Schallwellen hauptsächlich durch ihre Tonhöhe, Lautstärke und Qualität charakterisiert.

Unterschied zwischen Schallwellen und elektromagnetischen Wellen

Was ist eine elektromagnetische Welle?

Elektromagnetische Wellen werden erzeugt, indem geladene Teilchen beschleunigt oder abgebremst werden. Sie sind Transversalwellen. Als Ergebnis sind elektromagnetische Wellen polarisierbar. Elektromagnetische Wellen enthalten im Gegensatz zu allen anderen Wellenarten ein magnetisches Feld 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. Wie auch immer, elektromagnetische Wellen werden abgeschwächt, während sie sich durch ein materielles Medium bewegen. Der Grad der Dämpfung hängt von den Materialeigenschaften des Mediums ab, durch das sich die elektromagnetischen Wellen ausbreiten. Im Vakuum breiten sich elektromagnetische Wellen mit 3×10 8 ms -1 aus . In jedem materiellen Medium nehmen die Geschwindigkeit der Wellen und ihre Wellenlängen ab.

Die Frequenzen elektromagnetischer Wellen haben einen extrem breiten Bereich. Die Eigenschaften von Wellen hängen von der Frequenz , Amplitude usw. ab. Daher werden elektromagnetische Wellen aus praktischen Gründen in mehrere Bänder eingeteilt, nämlich Radiowellen , Mikrowellen, Infrarot, Licht, UV, Röntgenstrahlen und -Strahlen . Insgesamt wird der gesamte Bereich als elektromagnetisches Spektrum bezeichnet.

Hauptunterschied - Schallwellen vs. elektromagnetische Wellen

Unterschied zwischen Schallwellen und elektromagnetischen Wellen

Formation

Schallwellen: Schallwellen werden durch mechanische Schwingungen erzeugt.

EM-Wellen: EM-Wellen werden erzeugt, indem geladene Teilchen beschleunigt (oder abgebremst) werden .

Quellen

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

EM-Wellen: EM-Wellen werden in stromführenden Drähten, Schwarzkörperstrahlung, erzeugt.

Geschwindigkeit im Vakuum

Schallwellen: Schall kann sich nicht durch ein Vakuum ausbreiten.

EM-Wellen: EM-Wellen breiten sich mit der Geschwindigkeit von ms -1 aus.

Geschwindigkeit in der Luft

Schallwellen: Die Schallgeschwindigkeit in Luft nimmt mit der Temperatur zu.

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

Polarisation

Schallwellen : Längsschallwellen sind nicht polarisierbar.

EM-Wellen: EM-Wellen sind polarisierbar.

Atomare Erregung

Schallwellen: Schallwellen können keine Atome anregen.

EM-Wellen: EM-Wellen können Atome anregen.

Sensation erzeugt

Schallwellen: Schallwellen erzeugen Gehör.

EM-Wellen: EM-Wellen erzeugen Sehen.

Anwendungen

Schallwellen: Es gibt viele Anwendungen, darunter Musikinstrumente, Ultraschalluntersuchungen, Ultraschallreinigung, Sonargeräte, bei der Erforschung von Mineralien, bei der Erdölerkundung, in der Unterhaltungselektronik und zum Hören.

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

Radiowellen-Radiosendung usw.

Mikrowellen – Mikrowelle, Fernseher, Mobiltelefone usw.

Infrarot-Fernbedienungen.

Sichtbares Licht - Sehen, Photosynthese,

Ultraviolett-UV-sichtbare Spektroskopie

Röntgen- Röntgendiagnostik in der Medizin, Röntgenkristallographie.

γ- Strahlen-Strahlentherapie, um medizinische Geräte zu sterilisieren. Unterschied zwischen Schallwellen und elektromagnetischen Wellen - Infografik

Bild mit freundlicher Genehmigung:

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

„Schallwellen“ von Luis Lima89989 – Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Wikimedia Commons

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