对于物理爱好者来说,不同的波及其特性可能非常清晰,但对于其他人来说,机械波和电磁波之间的区别可能不那么容易掌握。然而,这两种类型的波有几种不同的方式,即使这两种波都在我们周围传播能量。
机械波和电磁波的区别在于,没有介质,机械波就不能传播,而电磁波可以借助任何介质在真空中传播。
两者之间的另一个明显区别是,机械波传播的距离取决于它所使用的介质的弹性,而电磁波的特性则取决于作用的磁场和电场。
这两种波的速度也不同。机械波的传播速度比光速一样快的电波慢得多。机械波的例子是声波,而微波和无线电波是电磁波的例子。
Parameter of Comparison | Mechanical Waves | Electromagnetic Waves |
---|---|---|
中等 | 没有媒介就不能旅行 | 不用介质也能旅行 |
影响因素 | 弹性与惯性 | 磁场和电场 |
速度 | 以媒介的速度传播 | 以光速传播 |
类型 | 横向和纵向 | 仅横向 |
示例 | 声波,表面波 | 微波、无线电波等。 |
根据定义,机械波是由振荡物质产生的波,它们的运动是推动波前进的动力。这也意味着机械波总是需要介质传播,而不能在真空中传播。
因此,机械波的速度可以限制在介质的速度范围内,并且只能在介质携带它的方向上移动。这种波也需要初始能量来启动运动。
机械波可以有三种类型:纵波、横波和表面波。当介质中的粒子平行于波的前进方向振荡时,就形成了纵波。
当波的粒子垂直于运动方向振动时形成横波,而当波在两种介质的界面上运动时形成表面波。表面波的一个例子是水体中的涟漪。
电磁波是带电粒子加速的结果,这些粒子会影响周围的其他粒子。在电磁场中,没有粒子在振荡,但光子本身传播并产生一个波。电磁场是基于麦克斯韦四定律。
电磁场是电场和磁场相互指向90度的结果。这些场的方向也垂直于能量和波的传播方向。
由于电磁辐射没有粒子,只有振荡的电场和磁场,所以它们不需要任何介质来传播。因此它们可以在真空中传播。电磁波的速度和光速一样快。电磁波受量子电动力学定律控制。
换句话说,电磁波是由光子构成的,光子是不带电的粒子,可以以光速传播。这些波传播能量、动量和角动量远离源。
当这些光子离开它的源时,它不再需要持续不断的能量来保持运动,从而产生所谓的远场。首先产生波的母体电荷周围的场称为近场。
机械波和电磁波都是能量从一个地方传播到另一个地方的来源。在物理学中的各种波中,这两种波是最常见的。
机械波和电磁波的主要区别在于,没有介质,机械波就不能传播,其传播速度仅限于介质的速度,而电磁波可以借助任何介质在真空中传播,并以光速传播。
机械波是振荡物质产生的波,这种波也需要初始能量来启动运动,而电磁波是加速带电粒子的结果,带电粒子会影响周围的其他粒子。
机械波可以有纵波、横波和表面波三种,而电磁波只能是横波。机械波的例子是水体中的波纹,而电磁波的例子是微波、无线电波和紫外线。
机械波传播的距离取决于它所用介质的弹性和惯性,而电磁波的特性则取决于作用的磁场和电场。机械波只传播粒子内部的能量,而电磁场传播能量、动量和角动量。
...比较-电磁波和物质波的表格形式 5. 摘要 什么是电磁波(electromagnetic wave)? 电磁波是在太空中传播的一种波,携带电磁辐射能。这些波在真空中以光速传播。电磁波的类型包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线等。此外...
...与普朗克量子理论的表格形式 5. 摘要 什么是电磁波理论(electromagnetic wave theory)? 电磁波理论是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在1864年提出的一种化学理论。根据这个理论,关于一种物质所发出的辐射有几点。 这些要点如下: 能量...
机械波与电磁波 波浪可以用几种方法来划分。其中一个区别的方法就是通过它们所处的媒介。根据介质的不同,波可以分为机械波和电磁波。电磁波是没有介质可以传播的波,而机械波需要介质来传播。 电磁波在真空中传播...
...单个粒子则垂直于绳子的长度振荡。 上例中的波是一种机械波——波通过一种介质(绳索),其粒子通过振动来传导波。此外,横波也包括电磁波(无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、x射线和伽马射线都是电磁波)。...
...从一个地方转移到另一个地方,而不转移物质。在渐进的机械波中,一个振荡的分子将其部分能量转移到下一个分子,然后,这个分子也开始振荡。这个分子现在把能量传递给下一个分子,…所以能量沿着波传递。在电磁波的情...
...的振荡。波的传播方向用灰色箭头表示。 Oscillati*** in an electromagnetic wave. 由于实际振荡发生在与波传播方向成直角的地方,所以无线电波是横波。由于无线电波不是机械的,它们不需要媒介来传播;他们甚至可以在真空中旅行。...
...头表示,而灰色箭头表示波的传播方向。 Oscillati*** in an electromagnetic wave. 在偏振光中,振荡发生在一个方向上。通常,当我们考虑振荡的方向时,我们考虑电场的振荡方向(如果电场在一个方向上振荡,磁场也在一个方向上振荡...
...间的最短距离。如下图所示: Wavelength in a longitudinal wave 电磁波不是由通过物理振荡来传播电磁波的粒子组成的。因此,对于电磁波,波长是电场在同一相位的两点之间的最短距离。一般来说,如果绘制位移图作为位置的函数,...
...es that make up the rope are repeatedly moving up and down. If you take an electromagnetic wave, the value of electric and magnetic fields due to the wave at a point is always changing. If the wave in question is not just a short pulse, then at any given time, there can be several points on a wave t...
...ich an electron accepts a discrete amount of energy (delivered to it by an electromagnetic wave) and elevates itself to a higher energy level is known as ‘absorption’. Depending on the energy provided by the electromagnetic wave, the electron can either move up to the next energy level or to a h...