Lysets hastighed vs lyd
Lyshastighed og lydhastighed er to meget vigtige aspekter af bølger, der diskuteres under fysik. Der er en enorm betydning af disse begreber inden for områder, der spænder fra kommunikation til relativitet og endda kvantemekanik. Denne artikel vil prøve at sammenligne og diskutere forskellene mellem lydhastighed og lyshastighed.
Lydens hastighed
For at forstå betydningen af lydhastighed skal man først forstå lyd. Lyd er faktisk en bølge. At være præcis lyd er en langsgående bølge. En langsgående bølge oscillerer partiklerne, så svingningen er parallel. Amplituden af disse svingninger bestemmer lydens intensitet (hvor høj lyden er). Det er indlysende, at der skal skabes en mekanisk svingning for at skabe en lyd. Lyd kan betragtes som et sæt af trykimpulser. Det skal bemærkes, at lyd altid kræver et medium til at rejse. Der er ingen lyd i et vakuum. Lydens hastighed defineres som afstanden lydbølgen bevæger sig gennem et elastisk medium pr. Enhedstid. Lydens hastighed i et medium er lig med kvadratroten af stivhedskoefficient divideret med mediets densitet (v = (C / ρ)1/2). Der er flere eksperimenter til at måle lydens hastighed. Nogle af disse metoder er timingmetode med enkelt skud og Kundts rørmetode.
Lysets hastighed
Lysets hastighed er et meget vigtigt koncept i moderne fysik. Det menes at være den eneste absolutte parameter i universet. I henhold til relativitetsteorien er lysets hastighed den maksimale hastighed, som ethvert objekt hypotetisk kan opnå. Det kan vises, at ethvert objekt med en hvilemasse ikke kan opnå lyshastighed, da det kræver en uendelig mængde energi. For at få idéen om lysets hastighed er en god idé om lys afgørende. Lys er en form for elektromagnetisk bølge. Det kræver ikke et medium for at rejse. Imidlertid er det teoretisk foreslået og praktisk bevist, at lys også har partikelegenskaber. Dette er kendt som stofpartiets dualitet i bølgen. Hver sag har denne dualitet. Som tidligere nævnt antyder relativitetsteorien den relative hastighed mellem to objekter ikke kan tage hastigheder, der er højere end lysets hastighed. Dette fungerer som en naturlig grænse. Det skal bemærkes, at lysets hastighed kan reduceres på grund af mediets impedans. Dette forårsager hændelser såsom brydning. Lysets farve afhænger af bølgelængden af bølgen. I partikelteorien om lys kommer lysbølgerne i små pakker kendt som fotoner. Værdien af lysets hastighed i det frie rum er 299.792.458 meter i sekundet. Denne værdi kan opnås ved hjælp af flere metoder. Disse metoder inkluderer Romer-metoden, der bruger astronomiske objekter til at måle hastigheden. Flere metoder måler frekvens og bølgelængde for flere lysstråler hver for sig og bruger dem til at beregne lysets hastighed.
Hvad er forskellen mellem lysets hastighed og lydens hastighed? • Lyden kan ikke bevæge sig i vakuum, mens lyset kan. • Lyshastighed i et vakuum er den højeste hastighed, som et objekt kan opnå. Lydens hastighed har ingen sådan betydning. • Lydhastigheden er altid lavere end lysets hastighed.
|