聲音是由波組成的,收音機發出聲音。然而,當我們談論無線電波時,我們並不是在談論收音機產生的聲波。相反,我們談論的是傳輸無線電訊號的波。無線電波和聲波的主要區別在於,無線電波是一種在沒有介質時可以傳播的電磁波,而聲波是一種在沒有介質時就不能傳播的機械波。
無線電波是電磁波。這些是由電場和磁場組成的波,它們彼此成直角振蕩。電磁波的能量以與電場和磁場中的振蕩成直角的方向傳播。在下圖中,黑色箭頭顯示了電場和磁場中的振蕩。波的傳播方向用灰色箭頭表示。
Oscillati*** in an electromagnetic wave.
由於實際振蕩發生在與波傳播方向成直角的地方,所以無線電波是橫波。由於無線電波不是機械的,它們不需要媒介來傳播;他們甚至可以在真空中旅行。與所有型別的電磁波一樣,無線電波在真空中的傳播速度約為每秒30萬公里。當無線電波進入其他物質時,速度會減慢一點。
當你把收音機調到某個特定頻率時,收音機接收該頻率的訊號。然後,收音機的電路將電訊號轉換成揚聲器的動作。這些動作在揚聲器前面的空氣中產生運動,再現聲音。
An old radio
聲波是機械縱波。”“機械”意味著聲波必須有一種介質才能透過。聲音實際上是由組成介質的分子的來回運動組成的。這些分子的來回運動使它們相互靠近,形成壓縮。然後,分子彼此遠離,形成稀薄。這種情況反覆發生。當一個分子每秒經歷2-2萬次這種來回運動時,人類可以“聽到”聲音。我們說聲波是“縱向的”,因為分子的運動是平行於聲音傳播的方向發生的。介質中的聲速取決於材料的密度。聲音在室溫和壓力下以每秒340米的速度在空氣中傳播。通常,聲音在液體中傳播得更快,在固體中傳播得更快。聲音可以以每秒12公里的速度穿過鑽石。
Sound is really a pressure wave,由構成介質的分子中的壓縮和稀疏組成。
無線電波是可以在真空中傳播的電磁波。
聲波是需要介質透過的機械波。
無線電波是橫波。它們可能是兩極分化的。
聲波是縱波。它們不能兩極分化。
無線電波的速度要快得多,通常每秒傳播數百萬米。
聲波要慢得多,通常每秒傳播幾百米或幾千米。
工具書類
1.中堂,右側(2012). 音速。2015年9月17日檢索自超物理概念
Image Courtesy
“Electromagnetic wave” by User:LennyWikidata (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Comm***
“爸爸的收音機”作者:PROAlan Levine(自己的作品)[CC by 2.0],透過flickr
Pluke(自己的工作)[CC0 1.0]透過Wikimedia Comm***(修改)的“聲波透過空氣從揚聲器到人耳的物理表現圖”
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