Energia dźwięku a energia światła
Światło i dźwięk to dwie główne metody dostarczania informacji o otaczającej je przyrodzie. Propagacja energii światła i energii dźwięku jest bardzo ważna dla przetrwania ludzkości. Badanie energii światła i dźwięku jest szeroko prowadzone w takich dziedzinach, jak akustyka, technologia LASEROWA, teoria elektromagnetyczna i różne inne dziedziny fizyki i inżynierii. Niezbędne jest właściwe zrozumienie tych pojęć, aby zrozumieć pokrewne dziedziny i osiągnąć sukces w tych dziedzinach. W tym artykule omówimy, czym jest energia światła i energia dźwięku, definicje tych dwóch pojęć, ich zastosowania, podobieństwa i wreszcie różnica między energią światła a energią dźwięku.
Energia dźwięku
Dźwięk to jedna z głównych metod wykrywania w ludzkim ciele. Codziennie spotykamy się z dźwiękami. Dźwięk jest spowodowany wibracjami. Różne częstotliwości wibracji tworzą różne dźwięki. Kiedy źródło wibruje, molekuły otaczającego medium również zaczynają oscylować, tworząc zmienne w czasie pole ciśnienia. To pole ciśnienia rozprzestrzenia się w medium. Gdy urządzenie odbierające dźwięk, takie jak ucho ludzkie, jest wystawione na działanie takiego pola ciśnienia, cienka membrana wewnątrz ucha wibruje zgodnie z częstotliwością źródła. Mózg następnie odtwarza dźwięk za pomocą wibracji membrany. Widać oczywiście, że do rozchodzenia się energii dźwięku musi istnieć medium zdolne do wytworzenia zmiennego w czasie pola ciśnienia. W ten sposób dźwięk nie może przemieszczać się w próżni. Dźwięk jest falą podłużną, ponieważ pole ciśnienia powoduje, że cząstki ośrodka oscylują w kierunku rozchodzenia się energii.
Energia świetlna
Światło to fala elektromagnetyczna. Energia fali elektromagnetycznej zależy tylko od częstotliwości fali. Światło rozchodzi się za pomocą pakietów energii zwanych fotonami. Wyjaśniono to w mechanice kwantowej. Dla światła o danej częstotliwości każdy foton niesie taką samą ilość energii. Jednym z najważniejszych aspektów światła jest to, że nie wymaga ono medium do rozprzestrzeniania się. Ponieważ fala znajduje się w samej propagowanej cząstce, nie ma potrzeby propagacji zewnętrznego ośrodka. Prędkość światła w próżni to najszybsza prędkość, jaką każdy obiekt może osiągnąć. Gdy układ nerwowy wykryje światło padające na zakończenia nerwowe oka, do mózgu wysyłany jest sygnał o energii padającego fotonu. Obraz jest odtwarzany w mózgu.
Jaka jest różnica między energią światła a energią dźwięku?
• Światło jest formą fali elektromagnetycznej, podczas gdy dźwięk jest falą gęstości ciśnienia.
• Światło nie wymaga żadnego nośnika do podróży, ale dźwięk wymaga nośnika do podróży.
• Energia świetlna jest kwantowana w pakietach energii zwanych fotonami, ale energia dźwięku jest ciągłym strumieniem energii na skali.
• Energia światła zależy od częstotliwości padającego światła, ale energia dźwięku zależy od amplitudy padającego dźwięku.
