Скоростта на светлината срещу звука
Скоростта на светлината и скоростта на звука са два много важни аспекта на вълните, обсъждани във физиката. Има огромно значение на тези концепции в области, вариращи от комуникация до теория на относителността и дори квантова механика. Тази статия ще се опита да сравни и обсъди разликите между скоростта на звука и светлината.
Скорост на звука
За да разберем значението на скоростта на звука, първо трябва да разберем звука. Звукът всъщност е вълна. За да бъдем точни, звукът е надлъжна вълна. Надлъжна вълна осцилира частиците, така че трептенето е успоредно. Амплитудата на тези трептения определя интензитета на звука (колко силен е звукът). Очевидно е, че за да се създаде звук трябва да има механично трептене. Звукът може да се разглежда като набор от импулси на налягане. Трябва да се отбележи, че звукът винаги изисква среда, за да се разпространява. Във вакуум няма да има звук. Скоростта на звука се определя като разстоянието, което звуковата вълна изминава през еластична среда за единица време. Скоростта на звука в среда е равна на корен квадратен от коефициента на твърдост, разделен на плътността на средата (v=(C / ρ)1/2). Има няколко експеримента за измерване на скоростта на звука. Някои от тези методи са методът за синхронизиране на единичен изстрел и методът на тръбата на Kundt.
Скоростта на светлината
Скоростта на светлината е много важно понятие в съвременната физика. Смята се, че това е единственият абсолютен параметър във Вселената. Според теорията на относителността скоростта на светлината е максималната скорост, която всеки обект може хипотетично да постигне. Може да се покаже, че всеки обект с маса на покой не може да постигне скорост на светлината, тъй като изисква безкрайно количество енергия. За да получите представа за скоростта на светлината, добра представа за светлината е от съществено значение. Светлината е форма на електромагнитна вълна. Не изисква среда за пътуване. Но теоретично се предполага и практически доказва, че светлината също има характеристики на частици. Това е известно като дуалност на материята на вълновите частици. Всяка материя има тази двойственост. Както беше казано по-рано, теорията на относителността предполага, че относителната скорост между всеки два обекта не може да приеме скорости, по-високи от скоростта на светлината. Това действа като естествена граница. Трябва да се отбележи, че скоростта на светлината може да бъде намалена поради импеданса на средата. Това причинява събития като пречупване. Цветът на светлината зависи от дължината на вълната. В теорията на частиците за светлината светлинните вълни идват в малки пакети, известни като фотони. Стойността на скоростта на светлината в свободното пространство е 299, 792, 458 метра в секунда. Тази стойност може да бъде получена чрез няколко метода. Тези методи включват метода на Romer, който използва астрономически обекти за измерване на скоростта. Няколко метода измерват честотата и дължината на вълната на няколко светлинни лъча поотделно и ги използват за изчисляване на скоростта на светлината.
Каква е разликата между скоростта на светлината и скоростта на звука?
• Звукът не може да се разпространява във вакуум, докато светлината може.
• Скоростта на светлината във вакуум е най-високата скорост, която всеки обект може да постигне. Скоростта на звука няма такова значение.
• Скоростта на звука винаги е по-ниска от скоростта на светлината.
