Φως εναντίον Ήχου
Το φως και ο ήχος παίζουν ζωτικό ρόλο στη ζωή του ανθρώπου. Το φως ενεργοποιεί την αίσθηση της όρασης και ο ήχος διεγείρει την ακοή. Και τα δύο είναι κύματα. Το φως ανήκει στην κατηγορία των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, ενώ ο ήχος είναι ένα μηχανικό κύμα.
Φως
Το φως είναι η πιο γνωστή μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Το φως ταξιδεύει ως εγκάρσια κύματα. εγκάρσια προς την κατεύθυνση διάδοσης. Στον κενό χώρο, όπου δεν υπάρχει υποδομή, η ταχύτητα του φωτός είναι ανεξάρτητη από τη συχνότητα κύματος. Το φως ταξιδεύει μέσω του αέρα και το κενό με ταχύτητα περίπου 3 x (10)8 ms-1. Εκτός από κύμα, το φως εμφανίζει ιδιότητες σωματιδίων. Το φως μπορεί να εκπέμπεται και να απορροφάται ως μικροσκοπικά ενεργειακά πακέτα που ονομάζονται «φωτόνια». Η ένταση, η συχνότητα ή το μήκος κύματος, η κατεύθυνση και η πόλωση είναι μερικές από τις κύριες ιδιότητες του φωτός.
Ήχος
Ο ήχος μπορεί να ερμηνευθεί ως μηχανικές δονήσεις που ταξιδεύουν σε όλες τις μορφές ύλης: αέρια, υγρά, στερεά και πλάσμα. Η παρουσία ατόμων, μορίων ή κάποιας δομής είναι απαραίτητη για να ταξιδέψει ο ήχος. αντιστοιχεί στη διάδοση μιας διαταραχής μέσω ενός μέσου. Ο ήχος αποτελείται από διαμήκη κύματα (ονομάζονται επίσης κύματα συμπίεσης), δηλαδή εναλλασσόμενες συμπιέσεις και διαστολές της ύλης παράλληλες προς την κατεύθυνση του κύματος. Μέσω των αερίων, των υγρών και του πλάσματος ο ήχος μπορεί να μεταδοθεί ως διαμήκη κύματα, ενώ μέσω των στερεών μπορεί να μεταδοθεί τόσο ως διαμήκη όσο και ως εγκάρσια κύματα. Είναι οι ιδιότητες των ηχητικών κυμάτων που χαρακτηρίζουν τον ήχο, δηλαδή συχνότητα, μήκος κύματος, πλάτος, ταχύτητα κ.λπ. Η ταχύτητα του ήχου εξαρτάται από την αναλογία πυκνότητας και πίεσης του μέσου καθώς και από τη θερμοκρασία.
Διαφορά μεταξύ φωτός και ήχου
Το φως και ο ήχος είναι και τα δύο κύματα, αλλά ο ήχος απαιτεί ένα υλικό μέσο για να ταξιδέψει και ως εκ τούτου δεν μπορεί να ταξιδέψει στον κενό χώρο ενώ το φως μπορεί να ταξιδέψει μέσω του κενού αλλά όχι μέσω αδιαφανών υλικών. Και τα δύο υφίστανται διάθλαση, περίθλαση και παρεμβολή. Κατά τη διάδοση στη διεπαφή δύο μέσων, τόσο το φως όσο και ο ήχος υφίστανται απώλεια ταχύτητας, αλλάζουν κατεύθυνση ή απορροφώνται. Η συχνότητα ή το μήκος κύματος επηρεάζει και τα δύο. Μια αλλαγή στη συχνότητα των ηχητικών κυμάτων δημιουργεί μια ακουστική αίσθηση (διαφορά στο ύψος) και μια αλλαγή στη συχνότητα του φωτεινού κύματος προκαλεί μια οπτική αίσθηση (διαφορά στο χρώμα). Υπάρχουν αρκετές ανομοιότητες μεταξύ φωτός και ήχου. Αν και και τα δύο είναι κύματα, το φως παρουσιάζει επίσης σωματιδιακή φύση. Η ταχύτητα του φωτός στον αέρα και στον κενό χώρο είναι μια θεμελιώδης σταθερά, ενώ η ταχύτητα του ήχου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις ιδιότητες του μέσου. Όσο πιο πυκνό είναι το μέσο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του ήχου. Το αντίθετο ισχύει για το φως. Ο ήχος αποτελείται από διαμήκη κύματα, ενώ το φως από εγκάρσια κύματα που δίνουν στο φως την ικανότητα να πολώνεται.
Συνοπτικά:
Φως εναντίον Ήχου
– Ο ήχος είναι μόνο ένα κύμα, ενώ το φως παρουσιάζει ιδιότητες τόσο κυμάτων όσο και σωματιδίων.
– Ο ήχος είναι ένα διαμήκη κύμα, αλλά το φως είναι ένα εγκάρσιο κύμα.
– Ο ήχος χρειάζεται ένα υλικό μέσο για να ταξιδέψει, το φως μπορεί επίσης να διαδοθεί μέσω του κενού.
– Το φως ταξιδεύει πολύ πιο γρήγορα από τον ήχο.
Οι επιστήμονες πέτυχαν την ταχύτητα του ήχου, αλλά και πάλι δεν μπορούν να ξεπεράσουν την ταχύτητα του φωτός.
