機械的(mechanical)和電磁波(electromagnetic waves)的區別
主要區別-電磁波與機械波
波是由傳播的某種擾動構成的。根據波的性質，我們可以把它們分為幾種不同的型別。區別之一是基於波中的擾動是否需要介質透過。這樣，我們把波分為電磁波和機械波。機械波和電磁波的主要區別在於電磁波不需要介質來傳播，而機械波需要介質來傳播。
什麼是機械波(mechanical waves)？
機械波由只能在介質中傳播的擾動組成。你可以透過上下擺動繩子來產生一個簡單的波，這是一個機械波。當一個分子向上移動時，它使相鄰的分子也向上移動，這樣擾動就沿著繩子一路移動。在這裡，繩子是波的媒介，因為是“繩子分子”的運動攜帶著擾動。
另一個很好的機械波例子是聲波。聲波是由振蕩的分子組成的。通常，當我們聽到聲音時，我們的耳朵會檢測到空氣分子的來回運動（你可以把蠟燭放在揚聲器前面，看看下麵的影片，就知道聲音是由振動的空氣分子構成的）。大腦將空氣分子的這種來回運動解釋為“聲音”。我們也可以透過其他型別分子的振動聽到聲音：例如，你可以在水下聽到聲音，因為水分子的振動。
使聲波機械化的原因是，如果沒有介質，聲音就不能傳播。例如，想象一下把一個**放進一個真空罐裡，然後慢慢地讓空氣出來。當空氣從罐子裡流出時，聲音會變得更微弱。當罐子裡沒有空氣時，鐘仍然在振動，但是中間沒有東西把聲音帶到外面，所以聲音就停止了。如果你慢慢地讓空氣進來，你可以再次聽到聲音。該實驗如下圖所示：
什麼是電磁波(electromagnetic waves)？
電磁波由無介質傳播的擾動組成。例如，來自太陽的光是一種電磁波，它在地球和太陽之間的真空中傳播。電磁波可以做到這一點，因為它們不依賴於振動的分子。相反，在電磁波中振蕩的是電場。還有一個磁場，與電場同相振蕩，與電場成90度角。在電場和磁場中，振動的方向都是90度。下麵的影片中顯示了這些場如何振動的簡短動畫：
在真空中，所有電磁波的傳播速度約為3×這通常被稱為真空中的光速。根據波長的不同，它們可以分為幾種不同的型別。圖中顯示了這些不同的型別，從**長（左）到小波長（右）。
The Electromagnetic Spectrum
由於振蕩與傳播方向成直角，所以電磁波是橫波。這意味著電磁波可以極化。
機械的(mechanical)和電磁波(electromagnetic waves)的區別
傳播方法
機械波需要介質來傳播。
電磁波不需要介質來傳播。它們可以在真空中繁殖。
速度
機械波的傳播速度比電磁波慢。
電磁波以3度傳播×真空中為108 m s-1。當他們透過其他媒介傳播時，速度會慢一點。
波浪型別
機械波可以是橫向的，也可以是縱向的。當它們是縱向的時，就不能極化。
電磁波是橫波，所以可以極化。
Image Courtesy
“A diagram of the Milton spectrum, showing the type, wavelength (with examples), frequency, the black body emission temperature…” by Inductiveload, NASA (self-made, information by NASA) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Comm***
- 發表於 2021-06-27 06:36
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- 分類：科學
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