ความแตกต่างระหว่างคลื่นเครื่องกลและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (พร้อมตาราง)

โดยทั่วไปจะเห็นคลื่นในแหล่งน้ำ และหลายคนเชื่อว่ารูปแบบของคลื่นมีต้นกำเนิดมาจากของเหลวเท่านั้น ในความเป็นจริงพวกเขาอยู่ทุกที่ เมื่อวัตถุมีปฏิสัมพันธ์กับวัตถุอื่น มันจะสั่นอนุภาคโดยรอบและสร้างคลื่นกล ในทำนองเดียวกัน คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในสนามไฟฟ้าเครื่องกลเมื่ออนุภาคที่มีประจุเกิดการสั่น

ปรากฏการณ์ทั้งสองนี้ทำให้เกิดคลื่นและหลายคนเชื่อว่าเป็นคลื่นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม คลื่นทั้งสองนี้มีคุณสมบัติแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

เครื่องกลกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ความแตกต่างระหว่างคลื่นเครื่องกลและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคือ คลื่นกลคือการสั่นของสสารทางกายภาพที่พลังงานถ่ายเทผ่านตัวกลางและต้องการวัตถุทางกายภาพเพื่อการแพร่กระจาย ในขณะที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่นำพาพลังงานแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและแพร่กระจายผ่าน พื้นที่และไม่ต้องการเรื่องทางกายภาพสำหรับการขยายพันธุ์

ตารางเปรียบเทียบระหว่างคลื่นเครื่องกลและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (ในรูปแบบตาราง)

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	คลื่นกล	คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
มันคืออะไร	การสั่นของสสารทางกายภาพซึ่งพลังงานส่งผ่านตัวกลาง	คลื่นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่นำพลังงานการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและแพร่กระจายไปทั่วอวกาศ
พิมพ์	คลื่นผิวน้ำ คลื่นตามขวาง และคลื่นตามยาว	รังสีเอกซ์ รังสีอัลตราไวโอเลต แสงที่มองเห็น รังสีอินฟราเรด ไมโครเวฟ และคลื่นวิทยุ
ตัวอย่าง	เสียง	แสงสว่าง
ความสามารถในการขยายพันธุ์	ต้องใช้เรื่องทางกายภาพเพื่อการขยายพันธุ์	ไม่ต้องการเรื่องทางกายภาพสำหรับการขยายพันธุ์ มันสามารถเดินทางผ่านสุญญากาศ
ระดับพลังงาน	สูง	ต่ำ
ความเร็ว	ช้า	สูง

คลื่นกลคืออะไร?

การสั่นของสสารทางกายภาพซึ่งพลังงานถ่ายโอนผ่านตัวกลางเรียกว่าคลื่นกล ตัวอย่างของคลื่นกลในชีวิตประจำวัน รูปแบบการสั่นไหวที่หินสร้างขึ้นเมื่อตกลงไปในสระน้ำคือตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของคลื่นกล ในทำนองเดียวกัน เสียงยังเป็นคลื่นกลและมันยังแพร่กระจายไปในอากาศด้วยการสั่นของโมเลกุลของอากาศ อย่างไรก็ตาม คลื่นกลไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านสุญญากาศได้ เนื่องจากสุญญากาศไม่มีวัสดุสำหรับการสั่น

คลื่นกลส่งพลังงาน ด้วยเหตุผลนี้ จึงมีอินพุตพลังงานเริ่มต้นที่จำเป็นสำหรับการสร้างคลื่นกล แอมพลิจูดของคลื่นเป็นสาเหตุหลักที่อยู่เบื้องหลังคลื่นกล ตรงกันข้ามกับความถี่ของความเชื่อที่นิยมไม่ทำให้เกิดคลื่นกล คลื่นกลมีพลังงานสูงแต่ความเร็วต่ำ เช่น ความเร็วลมเพียง 332 เมตรต่อวินาที

คลื่นกลสามารถแบ่งออกได้เป็นสามประเภท ได้แก่ คลื่นพื้นผิว คลื่นตามขวาง และคลื่นตามยาว คลื่นกลส่วนใหญ่มีความถี่ต่ำ แต่มีความยาวคลื่นสูง แอมพลิจูดของคลื่นกลวัดโดยการกระจัดหารด้วยความยาวคลื่น

เมื่อผลิตแบบไม่เชิงเส้นจะสร้างเอฟเฟกต์ฮาร์มอนิก ในทางกลับกัน คลื่นกลที่ใหญ่เพียงพอจะสร้างเอฟเฟกต์ที่โกลาหล คลื่นเครื่องกลจะคงกระบวนการแกว่งต่อไปจนกว่าพลังงานจะถ่ายเทไปยังตัวกลาง ด้วยเหตุนี้ คลื่นกลจึงถือเป็นการรบกวนเป็นระยะในสนาม

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร?

คลื่นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่นำพลังงานการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและแพร่กระจายไปทั่วอวกาศเรียกว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แสงเป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถพบได้ในชีวิตประจำวัน เป็นเอฟเฟกต์การสั่นแบบซิงโครไนซ์ของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดจากอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ในระหว่างกระบวนการนี้ คลื่นเหล่านี้จะออกแรงกับอนุภาคที่มีประจุอื่นๆ และนำพลังงานมาจากแหล่งกำเนิด คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสร้างคลื่นตามขวางในทิศทางของการแพร่กระจาย คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแผ่รังสีได้โดยไม่ต้องมีการจัดการกับประจุที่เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ด้วยเหตุนี้จึงสามารถแพร่กระจายไปทั่วอวกาศได้

ในการสร้างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การแกว่งของสนามทั้งสองจะต้องตั้งฉากกัน และจะต้องตั้งฉากกับเส้นทางของพลังงานและการแพร่กระจายคลื่นด้วย ตามความยาวคลื่นต่างๆ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแยกประเภทออกเป็นประเภทต่างๆ ได้ เหล่านี้คือรังสีแกมมา รังสีเอกซ์ รังสีอัลตราไวโอเลต แสงที่มองเห็นได้ รังสีอินฟราเรด ไมโครเวฟ และคลื่นวิทยุ

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีพลังงานต่ำแต่มีความเร็วสูง ตัวอย่างเช่น ในอวกาศสุญญากาศ แสงเดินทางด้วยความเร็ว 299, 792, 458 เมตร/วินาที คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่มีความยาวคลื่นต่ำและมีความถี่สูง ด้วยเหตุนี้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดเดินทางด้วยความเร็วแสง แต่มีพลังงานน้อยกว่า

ความแตกต่างหลักระหว่างคลื่นเครื่องกลและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

บทสรุป

ทั้งคลื่นกลและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถพบได้ในชีวิตประจำวัน เสียงเป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของคลื่นกล มันเกิดจากการสั่นทางกายภาพของสสารและใช้อากาศเป็นตัวกลางในการแพร่กระจาย ในทำนองเดียวกัน แสงเป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มันเกิดจากสนามไฟฟ้าเครื่องกลเมื่ออนุภาคที่มีประจุสั่น

คลื่นกลส่วนใหญ่เดินทางด้วยความเร็วต่ำแต่สามารถบรรทุกพลังงานได้ในระดับสูง แอมพลิจูดของพวกมันวัดโดยการกระจัดหารด้วยความยาวคลื่น เมื่อผลิตแบบไม่เชิงเส้นจะสร้างเอฟเฟกต์ฮาร์มอนิก ในทางกลับกัน คลื่นกลที่ใหญ่เพียงพอจะสร้างเอฟเฟกต์ที่โกลาหล

ในทางกลับกัน คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเดินทางด้วยความเร็วแสง แต่สามารถบรรทุกพลังงานในระดับต่ำได้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเปล่งออกมาได้โดยไม่ต้องใช้การหมุนของประจุที่เคลื่อนที่ ด้วยเหตุนี้จึงสามารถแพร่กระจายไปทั่วอวกาศได้