Per gli appassionati di fisica le diverse onde e le loro caratteristiche potrebbero essere chiarissime, ma per altri la differenza tra onde meccaniche ed elettromagnetiche potrebbe non essere così facile da cogliere. Tuttavia, i due tipi di onde variano in diversi modi anche se entrambi propagano energia intorno a noi.
Onda meccanica vs onda elettromagnetica
La differenza tra onde meccaniche ed elettromagnetiche è che le onde meccaniche non possono viaggiare senza un mezzo mentre le onde elettromagnetiche possono viaggiare nel vuoto con l'aiuto di qualsiasi mezzo.
Un'altra netta differenza tra i due è che la distanza percorsa dalle onde meccaniche dipende dall'elasticità del mezzo che utilizza, mentre le caratteristiche di un'onda elettromagnetica dipendono dall'azione dei campi magnetici ed elettrici.
Questi due tipi di onde variano anche nella loro velocità. Un'onda meccanica viaggia molto più lentamente di un'onda elettrica che viaggia veloce come la luce. Un esempio di un'onda meccanica è un'onda sonora mentre un microonde e un'onda radio sono esempi di onde elettromagnetiche.
Tabella di confronto tra onda meccanica e onda elettromagnetica (in forma tabulare)
| Parametro di confronto | Onde Meccaniche | Onde elettromagnetiche |
|---|---|---|
| medio | Non posso viaggiare senza un mezzo | Può viaggiare senza mezzo |
| Fattori che influenzano | Elasticità e inerzia | campi magnetici ed elettrici |
| Velocità | Viaggia con la velocità del mezzo | Viaggia alla velocità della luce |
| tipi | Trasversale e Longitudinale | Solo trasversale |
| Esempi | Onde sonore, onde di superficie | Microonde, onde radio, ecc. |
Cos'è l'onda meccanica?
Secondo le definizioni, le onde meccaniche sono onde che sono il risultato di materia oscillante e il loro movimento è ciò che porta avanti l'onda. Ciò significa anche che le onde meccaniche richiedono sempre un mezzo per viaggiare e non possono viaggiare nel vuoto.
Pertanto, un'onda meccanica può ospitare una velocità limitata alla velocità del mezzo e può muoversi solo nella direzione in cui il mezzo la trasporta. Questo tipo di onda richiede anche una quantità iniziale di energia per avviare il movimento.
Un'onda meccanica può essere di tre tipi, onde longitudinali, trasversali e di superficie. Un'onda longitudinale si forma quando le particelle del mezzo oscillano parallelamente alla direzione in avanti dell'onda.
Un'onda trasversale si forma quando le particelle dell'onda vibrano perpendicolarmente alla direzione del movimento mentre un'onda di superficie si forma quando le onde si muovono all'interfaccia di due mezzi. Un esempio dell'onda di superficie sono le increspature in un corpo idrico.
Cos'è l'onda elettromagnetica?
Le onde elettromagnetiche sono il risultato dell'accelerazione di particelle cariche elettricamente che all'interno influenzano altre particelle intorno a loro. In un campo elettromagnetico, nessuna particella oscilla ma i fotoni stessi si propagano e creano un'onda. I campi elettromagnetici si basano sulle quattro leggi di Maxwell.
Un campo elettromagnetico è il risultato di campi elettrici e magnetici variabili la cui direzione punta a 90 gradi l'uno rispetto all'altro. Le direzioni di questi campi sono anche perpendicolari alla direzione di propagazione dell'energia e dell'onda.
Poiché le radiazioni elettromagnetiche non sono costituite da particelle e solo da campi elettrici e magnetici oscillanti, non hanno bisogno di alcun mezzo per propagarsi. Possono quindi viaggiare nel vuoto. La velocità di un'onda elettromagnetica è pari a quella della luce. Le onde elettromagnetiche sono governate dalle leggi dell'elettrodinamica quantistica.
In altre parole, le onde elettromagnetiche sono fatte di fotoni, che sono particelle prive di carica che possono viaggiare alla velocità della luce. Queste onde propagano energia, quantità di moto e momento angolare lontano dalla sorgente.
Quando questi fotoni si allontanano dalla sua sorgente madre, non richiede più una fornitura continua di energia per mantenerlo in movimento e crea così quello che viene chiamato il campo lontano. Il campo che circonda la carica genitore che ha creato l'onda in primo luogo è chiamato campo vicino.
Principali differenze tra onda meccanica e onda elettromagnetica
Conclusione
Sia le onde meccaniche che quelle elettromagnetiche sono una fonte di propagazione dell'energia da un luogo all'altro. Tra i vari tipi di onde in fisica, questi due sono i più comunemente trovati e discussi.
La principale differenza tra le onde meccaniche ed elettromagnetiche è che le onde meccaniche non possono viaggiare senza un mezzo e possono avere una velocità limitata alla velocità del mezzo mentre le onde elettromagnetiche possono viaggiare nel vuoto con l'aiuto di qualsiasi mezzo e possono viaggiare alla velocità di luce.
Le onde meccaniche sono onde che sono il risultato della materia oscillante e questo tipo di onda richiede anche una quantità iniziale di energia per avviare il movimento mentre le onde elettromagnetiche sono il risultato dell'accelerazione di particelle cariche elettricamente che influiscono su altre particelle intorno a loro.
Un'onda meccanica può essere di tre tipi, onde longitudinali, trasversali e di superficie, mentre un'onda elettromagnetica può essere solo un'onda trasversale. Un esempio di un'onda meccanica sono le increspature in un corpo idrico mentre quelle di un'onda elettromagnetica sono le microonde, le onde radio e i raggi ultravioletti.
La distanza percorsa dalle onde meccaniche dipende dall'elasticità e dall'inerzia del mezzo utilizzato, mentre le caratteristiche di un'onda elettromagnetica dipendono dall'azione di campi magnetici ed elettrici. Un'onda meccanica propaga solo l'energia all'interno delle particelle mentre un campo elettromagnetico propaga energia, momento e momento angolare.
