Ondas mecânicas vs. ondas eletromagnéticas
Ondas mecânicas e ondas eletromagnéticas são dois tipos de ondas discutidas na física. Ondas mecânicas são ondas causadas por ações mecânicas, como vibrações. As ondas eletromagnéticas são ondas criadas por campos elétricos e magnéticos oscilantes. Esses dois tipos de ondas são muito importantes na compreensão de campos como eletromagnetismo, ondas e vibrações, ótica, acústica e muitos outros. Neste artigo, vamos discutir o que são ondas mecânicas e ondas eletromagnéticas, suas definições, aplicações de ondas mecânicas e ondas eletromagnéticas, semelhanças entre as duas e, finalmente, a diferença entre ondas mecânicas e ondas eletromagnéticas.
Ondas eletromagnéticas
As ondas eletromagnéticas, mais comumente conhecidas como ondas EM, foram propostas pela primeira vez por James Clerk Maxwell. Isso foi posteriormente confirmado por Heinrich Hertz, que produziu com sucesso a primeira onda EM. Maxwell derivou a forma de onda para ondas elétricas e magnéticas e previu com sucesso a velocidade dessas ondas. Como essa velocidade de onda era igual ao valor experimental da velocidade da luz, Maxwell também propôs que a luz era, de fato, uma forma de ondas EM.
As ondas eletromagnéticas têm um campo elétrico e um campo magnético oscilando perpendicularmente entre si e perpendiculares à direção de propagação da onda. Todas as ondas eletromagnéticas têm a mesma velocidade no vácuo. A frequência da onda eletromagnética decidiu a energia armazenada nela. Mais tarde, foi mostrado, usando a mecânica quântica, que essas ondas são, na verdade, pacotes de ondas. A energia deste pacote depende da freqüência da onda. Isso abriu o campo da dualidade onda-partícula da matéria. Agora pode ser visto que a radiação eletromagnética pode ser considerada como ondas e partículas. Um objeto colocado em qualquer temperatura acima do zero absoluto emitirá ondas EM de todos os comprimentos de onda. A energia na qual o número máximo de fótons é emitido depende da temperatura do corpo.
Ondas mecânicas
Ondas mecânicas são ondas criadas por processos mecânicos. Ondas como ondas sonoras, ondas do mar e ondas de choque são alguns exemplos de ondas mecânicas. Todas as ondas mecânicas requerem um meio para se propagar. A energia de uma onda mecânica depende da amplitude da onda.
Uma onda mecânica possui várias propriedades. As mais importantes dessas propriedades são velocidade, frequência de amplitude e comprimento de onda. Para qualquer onda mecânica, a relação v = f λ permanece verdadeira; aqui, v é a velocidade da onda, f é a frequência e λ é o comprimento de onda.
Qual é a diferença entre ondas mecânicas e ondas eletromagnéticas?
• As ondas eletromagnéticas não requerem nenhum meio para viajar, enquanto as ondas mecânicas devem ter um meio para se propagar.
• A energia das ondas eletromagnéticas é quantizada, mas a energia das ondas mecânicas é contínua.
• A energia das ondas mecânicas depende da amplitude da onda, mas a energia de uma onda eletromagnética depende apenas da frequência.
• As ondas eletromagnéticas exibem comportamento semelhante ao de uma partícula, mas as ondas mecânicas não exibem tal comportamento.
