Rýchlosť svetla vs zvuk
Rýchlosť svetla a rýchlosť zvuku sú dva veľmi dôležité aspekty vĺn, o ktorých sa hovorí vo fyzike. Existuje obrovský význam týchto konceptov v oblastiach od komunikácie po relativitu a dokonca aj kvantovú mechaniku. Tento článok sa pokúsi porovnať a diskutovať o rozdieloch medzi rýchlosťou zvuku a svetla.
Rýchlosť zvuku
Ak chcete pochopiť význam rýchlosti zvuku, musíte najprv pochopiť zvuk. Zvuk je vlastne vlna. Presnejšie povedané, zvuk je pozdĺžna vlna. Pozdĺžna vlna rozkmitáva častice tak, že oscilácia je paralelná. Amplitúda týchto kmitov rozhoduje o intenzite zvuku (ako hlasný je zvuk). Je zrejmé, že na vytvorenie zvuku musí existovať mechanické kmitanie. Zvuk možno považovať za súbor tlakových impulzov. Je potrebné poznamenať, že zvuk vždy vyžaduje médium na prenos. Vo vákuu nebude počuť žiadny zvuk. Rýchlosť zvuku je definovaná ako vzdialenosť, ktorú zvuková vlna prekoná cez elastické médium za jednotku času. Rýchlosť zvuku v médiu sa rovná druhej odmocnine koeficientu tuhosti delenej hustotou média (v=(C / ρ)1/2). Existuje niekoľko experimentov na meranie rýchlosti zvuku. Niektoré z týchto metód sú metóda časovania jedného výstrelu a metóda Kundtovej trubice.
Rýchlosť svetla
Rýchlosť svetla je veľmi dôležitý pojem v modernej fyzike. Verí sa, že je to jediný absolútny parameter vo vesmíre. Podľa teórie relativity je rýchlosť svetla maximálna rýchlosť, ktorú môže akýkoľvek objekt hypoteticky dosiahnuť. Dá sa ukázať, že akýkoľvek objekt s pokojovou hmotnosťou nemôže dosiahnuť rýchlosť svetla, pretože vyžaduje nekonečné množstvo energie. Na získanie predstavy o rýchlosti svetla je nevyhnutná dobrá predstava o svetle. Svetlo je forma elektromagnetického vlnenia. Na cestovanie nepotrebuje médium. Teoreticky sa však navrhuje a prakticky dokazuje, že svetlo má aj časticové charakteristiky. Toto je známe ako dualita vlnových častíc hmoty. Každá hmota má túto dualitu. Ako už bolo povedané, teória relativity naznačuje, že relatívna rýchlosť medzi akýmikoľvek dvoma objektmi nemôže mať rýchlosti vyššie ako rýchlosť svetla. Toto funguje ako prirodzený limit. Je potrebné poznamenať, že rýchlosť svetla môže byť znížená v dôsledku impedancie média. To spôsobuje udalosti, ako je refrakcia. Farba svetla závisí od vlnovej dĺžky vlny. V časticovej teórii svetla sa svetelné vlny vyskytujú v malých balíčkoch známych ako fotóny. Hodnota rýchlosti svetla vo voľnom priestore je 299, 792, 458 metrov za sekundu. Túto hodnotu je možné získať niekoľkými spôsobmi. Medzi tieto metódy patrí Romerova metóda, ktorá využíva astronomické objekty na meranie rýchlosti. Niekoľko metód meria frekvenciu a vlnovú dĺžku niekoľkých svetelných lúčov oddelene a používa ich na výpočet rýchlosti svetla.
Aký je rozdiel medzi rýchlosťou svetla a rýchlosťou zvuku?
• Zvuk sa nemôže šíriť vo vákuu, kým svetlo áno.
• Rýchlosť svetla vo vákuu je najvyššia rýchlosť, ktorú môže akýkoľvek objekt dosiahnuť. Rýchlosť zvuku nemá taký význam.
• Rýchlosť zvuku je vždy nižšia ako rýchlosť svetla.
