بالنسبة لعشاق الفيزياء ، يمكن أن تكون الأمواج المختلفة وخصائصها واضحة تمامًا. ومع ذلك ، بالنسبة للآخرين ، قد لا يكون من السهل فهم الفرق بين الموجات الميكانيكية والكهرومغناطيسية.
الوجبات السريعة الرئيسية
- تتطلب الموجات الميكانيكية وسيلة للتنقل عبرها ، مثل الهواء أو الماء أو المواد الصلبة ، وتشمل الموجات الصوتية وأمواج المحيط.
- يمكن أن تنتقل الموجات الكهرومغناطيسية عبر فراغ ، يتكون من مجالات كهربائية ومغناطيسية متذبذبة ، وتشمل الضوء وموجات الراديو والأشعة السينية.
- إن الحاجة إلى وسيط انتشار يميز الموجات الميكانيكية عن الموجات الكهرومغناطيسية ، التي يمكن أن تنتقل عبر الفضاء.
الموجة الميكانيكية مقابل الموجة الكهرومغناطيسية
الموجات الميكانيكية هي موجات لا يمكنها السفر بدون وسيط. لهذا السبب تعتمد سرعة هذه الموجات على سرعة الوسط. للموجات الميكانيكية ثلاثة أنواع. يمكن أن تنتقل الموجات الكهرومغناطيسية بدون أي وسيط. تنتقل هذه الموجات بسرعة الضوء. تظهر هذه الموجات بسبب تغير المجالات الكهربائية والمغناطيسية.
فرق صارخ آخر بين الاثنين هو أن المسافة المقطوعة بواسطة ميكانيكي أمواج يعتمد على مرونة الوسط. في المقابل ، تعتمد خصائص الموجة الكهرومغناطيسية على تأثير المجالات المغناطيسية والكهربائية.
يختلف هذان النوعان من الموجات أيضًا في سرعتهما. تنتقل الموجة الميكانيكية أبطأ بكثير من الموجة الكهربائية التي تنتقل بسرعة الضوء.
جدول المقارنة
| معلمة المقارنة | موجات ميكانيكية | موجات كهرومغناطيسية |
|---|---|---|
| متوسط | لا يمكن السفر بدون وسيط | يمكن أن يسافر بدون وسيط |
| العوامل المؤثرة | المرونة والقصور الذاتي | المجالات المغناطيسية والكهربائية |
| سرعة | يسافر بسرعة المتوسط | يسافر بسرعة الضوء |
| الأنواع | عرضية وطولية | عرضي فقط |
| أمثلة | موجات صوتية ، موجات سطحية | أفران الميكروويف ، موجات الراديو ، إلخ. |
ما هي الموجة الميكانيكية؟
وفقًا للتعريفات ، فإن الموجات الميكانيكية هي موجات ناتجة عن مادة متذبذبة ، وحركتها تحمل الموجة إلى الأمام.
لذلك ، يمكن للموجة الميكانيكية ميناء تقتصر السرعة على سرعة الوسيط ويمكن أن تتحرك فقط في الاتجاه الذي يحمله الوسيط.
يمكن أن تكون الموجة الميكانيكية موجة طولية أو عرضية أو سطحية. تتشكل الموجة الطولية عندما تتأرجح جسيمات الوسط بالتوازي مع الاتجاه الأمامي للموجة.
تتشكل الموجة المستعرضة عندما تهتز جسيمات الموجة بشكل عمودي على اتجاه الحركة ، بينما تتشكل الموجة السطحية عندما تتحرك الموجات عند واجهة وسيطين.
ما هي الموجة الكهرومغناطيسية؟
الموجات الكهرومغناطيسية هي نتيجة تسريع الجسيمات المشحونة كهربائيًا التي تؤثر على الجسيمات الأخرى من حولها.
ينتج المجال الكهرومغناطيسي من تغيير المجالات الكهربائية والمغناطيسية التي تشير اتجاهاتها بمقدار 90 درجة إلى بعضها البعض.
نظرًا لأن الإشعاع الكهرومغناطيسي لا يتكون من جزيئات ويوجد فقط مجالات كهربائية ومغناطيسية متذبذبة ، فإنها لا تحتاج إلى أي وسيط للانتشار. وبالتالي يمكنهم السفر عبر الفراغ.
بعبارة أخرى ، تتكون الموجات الكهرومغناطيسية من فوتونات ، وهي جسيمات غير مشحونة يمكنها السفر بسرعة الضوء. هذه الموجات تنتشر الطاقة ، والزخم ، و زاوي الزخم بعيدًا عن المصدر.
نظرًا لأن هذه الفوتونات تبتعد عن مصدرها الأصلي ، فإنها لم تعد تتطلب إمدادًا مستمرًا من الطاقة لإبقائها في حالة حركة وبالتالي إنشاء المجال البعيد.
الاختلافات الرئيسية بين الموجة الميكانيكية والموجة الكهرومغناطيسية
- مثال على الموجة الميكانيكية هو الموجة الصوتية. في المقابل ، يعد الميكروويف ، وموجات الراديو ، والأشعة تحت الحمراء ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة السينية ، والضوء المرئي ، وأشعة جاما أمثلة على الموجات الكهرومغناطيسية.
- تنتج الموجات الميكانيكية من مادة متذبذبة ، وتحمل حركتها الموجة إلى الأمام. في المقابل ، فإن الموجات الكهرومغناطيسية هي نتيجة تسريع الجسيمات المشحونة كهربائيًا.
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adom.201900267
- https://www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/JOURNALS/GEOTECH/PAGES/GTJ10999J.htm
لقد بذلت الكثير من الجهد في كتابة منشور المدونة هذا لتقديم قيمة لك. سيكون مفيدًا جدًا بالنسبة لي ، إذا كنت تفكر في مشاركته على وسائل التواصل الاجتماعي أو مع أصدقائك / عائلتك. المشاركة هي ♥ ️
