Razlika med hitrostjo svetlobe in zvoka

Hitrost svetlobe proti zvoku

Hitrost svetlobe in hitrost zvoka sta dva pomembna vidika valov, o katerih razpravlja fizika. Velik pomen teh konceptov je na področjih, ki segajo od komunikacije do relativnosti in celo kvantne mehanike. Ta članek bo poskušal primerjati in razpravljati o razlikah med hitrostjo zvoka in svetlobe.

Hitrost zvoka

Da bi razumel pomen hitrosti zvoka, je treba najprej razumeti zvok. Zvok je pravzaprav val. Natančen zvok je vzdolžni val. Vzdolžni val oscilira delce, tako da je nihanje vzporedno. Amplituda teh nihanj določa intenzivnost zvoka (kako glasen je zvok). Očitno je, da za ustvarjanje zvoka mora obstajati mehansko nihanje. Zvok lahko štejemo za niz tlačnih impulzov. Treba je opozoriti, da zvok vedno potrebuje medij za potovanje. V vakuumu ne bo zvoka. Hitrost zvoka je opredeljena kot razdalja, ki jo zvočni val potuje skozi elastičen medij na enoto časa. Hitrost zvoka v mediju je enaka kvadratnemu korenu koeficienta togosti, deljenega z gostoto medija (v = (C / ρ)^1/2). Obstaja več poskusov za merjenje hitrosti zvoka. Nekatere od teh metod so metoda enosmernega merjenja časa in metoda Kundtove cevi.

Hitrost svetlobe

Hitrost svetlobe je v sodobni fiziki zelo pomemben koncept. Verjame se, da je edini absolutni parameter v vesolju. Po teoriji relativnosti je svetlobna hitrost največja hitrost, ki jo hipotetično lahko doseže vsak predmet. Pokaže se, da kateri koli predmet, ki ima počivalno maso, ne more doseči svetlobne hitrosti, saj zahteva neskončno količino energije. Da bi dobili predstavo o hitrosti svetlobe, je nujna dobra ideja o svetlobi. Svetloba je oblika elektromagnetnega valovanja. Za potovanje ni potreben medij. Vendar je teoretično predlagano in praktično dokazano, da ima svetloba tudi lastnosti delcev. To je znano kot dvojnost maščob valovnih delcev. Vsaka zadeva ima to dvojnost. Kot smo že povedali, teorija relativnosti kaže, da relativna hitrost med dvema objektoma ne more prevzeti hitrosti, večje od svetlobne hitrosti. To deluje kot naravna meja. Upoštevati je treba, da se lahko svetlobna hitrost zmanjša zaradi impedance medija. To povzroči dogodke, kot je lom. Barva svetlobe je odvisna od valovne dolžine vala. V teoriji delcev o svetlobi svetlobni valovi prihajajo v majhnih paketih, znanih kot fotoni. Vrednost hitrosti svetlobe v prostem prostoru je 299.792.458 metrov na sekundo. To vrednost lahko dobimo z več metodami. Te metode vključujejo metodo Romerja, ki uporablja astronomske predmete za merjenje hitrosti. Več metod ločeno meri frekvenco in valovno dolžino več svetlobnih žarkov in jih uporablja za izračun hitrosti svetlobe.