Le onde sono comunemente viste nei corpi idrici e molte persone credono che i modelli di onde abbiano origine solo nel liquido. In realtà, sono ovunque. Quando un oggetto interagisce con un altro oggetto, oscilla le particelle circostanti e genera un'onda meccanica. Allo stesso modo, l'onda elettromagnetica si genera in un campo elettromeccanico quando una particella carica oscilla.
Entrambi questi fenomeni generano onde e molte persone credono che siano la stessa cosa. Tuttavia, entrambe queste onde sono completamente diverse nelle loro proprietà.
Onde meccaniche vs onde elettromagnetiche
La differenza tra onde meccaniche ed elettromagnetiche è che le onde meccaniche sono l'oscillazione di materie fisiche in cui l'energia si trasferisce attraverso un mezzo e devono aver bisogno di materie fisiche per la propagazione, mentre le onde elettromagnetiche sono l'onda del campo elettromagnetico che trasporta energia radiante elettromagnetica e si propaga attraverso spazio e non richiede materiale fisico per la propagazione.
Tabella di confronto tra onde meccaniche ed elettromagnetiche (in forma tabulare)
| Parametro di confronto | Onde Meccaniche | Onde elettromagnetiche |
|---|---|---|
| Che cos'è | L'oscillazione delle materie fisiche in cui l'energia si trasferisce attraverso un mezzo | L'onda del campo elettromagnetico che trasporta energia radiante elettromagnetica e si propaga nello spazio |
| Tipo | Onde di superficie, onde trasversali e onde longitudinali. | Raggi X, radiazioni ultraviolette, luce visibile, radiazioni infrarosse, microonde e onde radio |
| Esempio | Suono | Luce |
| Capacità di propagazione | Deve richiedere materiali fisici per la propagazione. | Non richiede materiali fisici per la propagazione. Può viaggiare nel vuoto. |
| Livello di energia | Alto | Basso |
| Velocità | Lento | Alto |
Cosa sono le onde meccaniche?
L'oscillazione delle materie fisiche in cui l'energia si trasferisce attraverso un mezzo è chiamata onda meccanica. Esempi di onde meccaniche possono essere individuati nella vita quotidiana. Il motivo ondeggiante che una pietra crea quando viene lasciata cadere nello stagno è un perfetto esempio di onda meccanica. Allo stesso modo, anche il suono è un'onda meccanica e si propaga anche nell'aria osculando le molecole d'aria. Tuttavia, le onde meccaniche non possono muoversi attraverso il vuoto, perché il vuoto non contiene alcun materiale per l'oscillazione.
Le onde meccaniche trasmettono energia. Per questo motivo, c'è un input energetico iniziale richiesto per la generazione di onde meccaniche. L'ampiezza dell'onda è la causa principale delle onde meccaniche. Contrariamente alla credenza popolare, la frequenza non provoca onde meccaniche. Le onde meccaniche contengono alta energia ma bassa velocità. Ad esempio, la velocità dell'aria è di soli 332 metri al secondo.
Le onde meccaniche possono essere alienate in tre categorie. Queste sono onde di superficie, onde trasversali e onde longitudinali. La maggior parte delle onde meccaniche ha una bassa frequenza, ma una lunghezza d'onda elevata. Le ampiezze dell'onda meccanica sono misurate dallo spostamento diviso per la lunghezza d'onda.
Quando prodotto in modo non lineare genera effetti armonici. D'altra parte, onde meccaniche abbastanza grandi creano effetti caotici. Un'onda meccanica continua il suo processo di oscillazione fino a quando la sua energia non viene trasferita al mezzo. Per questo motivo un'onda meccanica è considerata un disturbo periodico nel campo.
Cosa sono le onde elettromagnetiche?
L'onda del campo elettromagnetico che trasporta energia radiante elettromagnetica e si propaga nello spazio è chiamata onda elettromagnetica. La luce è un perfetto esempio di onde elettromagnetiche che possono essere individuate nella vita quotidiana. È un effetto di oscillazione sincronizzata di campi elettrici e magnetici.
Le onde elettromagnetiche si generano da particelle caricate elettricamente. Durante questo processo, queste onde esercitano la loro forza su altre particelle cariche e trasportano energia dalle loro sorgenti. Le onde elettromagnetiche generano onde trasversali nella direzione di propagazione. Le onde elettromagnetiche possono irradiarsi senza la continua manipolazione delle cariche in movimento. Per questo motivo possono propagarsi nello spazio.
Per la generazione di un'onda elettromagnetica le oscillazioni dei due campi devono essere perpendicolari tra loro e devono anche essere perpendicolari al percorso di propagazione dell'energia e dell'onda. Secondo varie lunghezze d'onda, le onde elettromagnetiche possono essere alienate in diverse categorie; questi sono raggi gamma, raggi X, radiazioni ultraviolette, luce visibile, radiazioni infrarosse, microonde e onde radio.
Le onde elettromagnetiche contengono bassa energia ma alta velocità. Ad esempio, nello spazio del vuoto, la luce viaggia a 299, 792, 458 metri/secondo. La maggior parte delle onde elettromagnetiche sono a bassa lunghezza d'onda con alta frequenza. Per questo motivo tutte le onde elettromagnetiche viaggiano alla velocità della luce ma trasportano meno energia.
Principali differenze tra onde meccaniche ed elettromagnetiche
Conclusione
Sia le onde meccaniche che quelle elettromagnetiche possono essere individuate nella vita quotidiana. Il suono è un perfetto esempio di onde meccaniche. Si genera dall'oscillazione fisica della materia e utilizza l'aria come mezzo di propagazione. Allo stesso modo, la luce è un perfetto esempio di onda elettromagnetica. Si genera dal campo elettromeccanico quando una particella carica oscilla.
La maggior parte delle onde meccaniche viaggia a bassa velocità ma può trasportare alti livelli di energia. Le loro ampiezze sono misurate dallo spostamento diviso per la lunghezza d'onda. Quando prodotto in modo non lineare genera effetti armonici. D'altra parte, onde meccaniche abbastanza grandi creano effetti caotici.
D'altra parte, le onde elettromagnetiche viaggiano alla velocità della luce, ma possono trasportare un basso livello di energia. Le onde elettromagnetiche possono essere emesse senza la manipolazione del rotolamento delle cariche in movimento. Per questo motivo possono diffondersi nello spazio.
