Allgemein

8 Unterschied zwischen mechanischen und elektromagnetischen Wellen

Wellen gibt es in vielen Formen und Gestalten. Während alle Wellen einige grundlegende charakteristische Eigenschaften und Verhaltensweisen gemeinsam haben, können einige Wellen von anderen anhand einiger beobachtbarer (und einiger nicht beobachtbarer) Merkmale unterschieden werden. Es ist üblich, Wellen basierend auf diesen Unterscheidungsmerkmalen zu kategorisieren.

Eine Möglichkeit, Wellen zu kategorisieren, besteht auf der Grundlage der Bewegungsrichtung der einzelnen Partikel des Mediums relativ zu der Richtung, in der sich die Wellen ausbreiten. Die Kategorisierung von Wellen auf dieser Grundlage führt zu drei bemerkenswerten Arten von Wellen:

Transversalwellen: Transversalwellen haben eine Teilchenbewegung, die senkrecht zur Richtung der Energieausbreitung ist.
Longitudinalwellen: Longitudinalwellen sind mechanische Wellen, bei denen Teilchen innerhalb des Mediums parallel zur Ausbreitungsrichtung der Welle hin und her schwingen.
Oberflächenwellen: Oberflächenwellen sind mechanische Wellen, die eine Kombination aus Longitudinal- und Transversalwellen sind. Oberflächenwellen bewegen sich, wie der Name schon sagt, über die Oberfläche eines Mediums oder an Grenzen zwischen ihnen.

Eine andere Art, Wellen zu kategorisieren, ist auf der Grundlage ihrer Fähigkeit oder Unfähigkeit, Energie durch ein Vakuum (dh einen leeren Raum) zu übertragen. Die Kategorisierung von Wellen auf dieser Grundlage führt zu zwei grundlegenden Arten von Wellen:

Elektromagnetische Wellen
Mechanische Wellen

Was ist eine mechanische Welle?

Eine mechanische Welle ist eine Welle, die ihre Energie nicht durch ein Vakuum übertragen kann. Mechanische Wellen benötigen ein Medium, um ihre Energie von einem Ort zum anderen zu transportieren. Ein Medium ist einfach Materie oder Material wie Luft, Wasser oder feste Erde.

Eine Schallwelle ist ein Beispiel für eine mechanische Welle. Schallwellen können sich nicht durch ein Vakuum bewegen. Slinky Waves, Water Waves, Stadium Waves und Jump Rope Waves sind weitere Beispiele für mechanische Wellen; jeder benötigt ein Medium, um zu existieren. Eine Slinky-Welle erfordert die Windungen des Slinkys; eine Wasserwelle erfordert Wasser; eine Stadionwelle erfordert Fans in einem Stadion; und eine Springseilwelle erfordert ein Springseil.

Es ist wichtig zu wissen, dass mechanische Wellen zwar ein Medium benötigen, um Energie zu übertragen, aber es ist nur die Energie, die sich ausbreitet. Die Materie selbst ändert ihren Standort nicht. Beispielsweise kann es so aussehen, als würde das Wasser einer Meereswelle von der Welle ans Ufer getragen. In Wirklichkeit bewegt sich das Wasser jedoch im Kreis, ohne seinen tatsächlichen Standort zu verändern. Stellen Sie sich einen Ball vor, der auf dem Wasser schwimmt. Es wird nicht von den Wellen an Land getragen, sondern reitet auf den Wellen im Kreis, genau wie das Wasser darunter.

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Was ist eine elektromagnetische Welle?

Eine elektromagnetische Welle ist eine Welle, die ihre Energie durch ein Vakuum (dh einen leeren Raum) übertragen kann. Elektromagnetische Wellen werden durch die Schwingung geladener Teilchen erzeugt. Im Folgenden sind die verschiedenen Arten von elektromagnetischen Wellen aufgeführt:

Mikrowellen
Röntgen
Radiowellen
Ultraviolette Wellen
Infrarot
Gamma Strahlen
Radiowellen
Lichtwellen

Elektromagnetische Wellen werden von elektrisch geladenen Teilchen ausgesendet, die beschleunigt werden, und diese Wellen können anschließend mit anderen geladenen Teilchen wechselwirken und eine Kraft auf sie ausüben.

Elektromagnetische Wellen tragen Energie, Impuls und Drehimpuls von ihrem Ursprungsteilchen weg und können diese Mengen an Materie weitergeben, mit der sie wechselwirken.

Elektromagnetische Wellen, die auf der Sonne erzeugt werden, wandern anschließend durch das Vakuum des Weltraums zur Erde. Ohne die Fähigkeit elektromagnetischer Wellen, durch ein Vakuum zu reisen, gäbe es zweifellos kein Leben auf der Erde. Alle Lichtwellen sind Beispiele für elektromagnetische Wellen.

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Mechanische Wellen vs. elektromagnetische Wellen

GRUNDLAGE DES VERGLEICHS	MECHANISCHE WELLEN	ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN
Mittel	Mechanische erfordern ein materielles Medium für ihre Ausbreitung.	Elektromagnetische Wellen benötigen für ihre Ausbreitung kein materielles Medium.
Formation	Mechanische Wellen entstehen durch Schwingungen der Partikel des Mediums. Diese Schwingungen können entlang der Ausbreitungsrichtung der Welle oder senkrecht dazu sein.	Mechanische Wellen entstehen durch unterschiedliche elektrische und magnetische Felder.
Geschwindigkeit	Diese Wellen haben eine niedrige Geschwindigkeit, dh die Schallgeschwindigkeit in Luft beträgt 332 m/s bei 0 ^° C.	Diese Wellen bewegen sich mit einer sehr hohen Geschwindigkeit von 3 x 10 ⁸ m/s durch das Vakuum.
Frequenz & Wellenlänge	Diese Wellen haben normalerweise eine niedrige Frequenz und eine große Wellenlänge.	Diese Wellen haben normalerweise eine hohe Frequenz und eine niedrige Wellenlänge.
Natur	Diese Wellen können transversal oder longitudinal sein.	Diese Wellen sind nur Transversalwellen.
Vakuum	Sie können nicht im Vakuum reisen. Sie benötigen für ihre Vermehrung ein materielles Medium.	Sie können im Vakuum reisen.
Polarisation	Sie können nur polarisiert werden, wenn sie transversal sind. Wenn sie longitudinal sind, können sie nicht polarisiert werden.	Sie können polarisiert sein.
Beispiele	Schallwellen, Druckwellen, Slinky-Wellen, Wasserwellen, Stadionwellen, Frühlingswellen, seismische Wellen, Springseilwellen usw.	Mikrowellen, Röntgen, Radiowellen, ultraviolette Wellen, Lichtwellen usw.