Kluczowa różnica: Fale dźwiękowe są zwykle związane z podróżowaniem dźwięku. Dźwięk jest definiowany technicznie jako zakłócenie mechaniczne przechodzące przez elastyczne medium. Dźwięk jest mechaniczną wibracją, która przechodzi przez medium takie jak gaz, ciecz lub ciało stałe, aby stać się dźwiękiem. Fala elektromagnetyczna, znana również jako fala EM, jest drogą podróży promieniowania elektromagnetycznego lub EMR. EMR jest formą energii, która jest emitowana i absorbowana przez naładowane cząstki.
Fale dźwiękowe są zwykle związane z podróżowaniem dźwięku. Dźwięk jest definiowany technicznie jako zakłócenie mechaniczne przechodzące przez elastyczne medium. Medium nie jest ograniczone do powietrza, ale może również obejmować drewno, metal, kamień, szkło i wodę. Dźwięk podróżuje falami, są to fale dźwiękowe. Najpopularniejszą metodą podróżowania jest powietrze. Podobnie jak cała materia, powietrze składa się również z cząsteczek. Te cząsteczki są ciągle w ruchu i mają dużą prędkość. Gdy osiągają tę prędkość, cząsteczki mają tendencję do wpadania na siebie, co powoduje przeniesienie energii. Mówi się, że dźwięk porusza się falami, ponieważ gdy uderzy się przedmiot (na przykład bęben), głowica bębna porusza się tam iz powrotem i popycha powietrze w ten sam sposób. Pchnięcie i ciągnięcie powietrza powoduje, że dźwięk uderza w inne cząsteczki znajdujące się w powietrzu i przenosi tę energię, powodując fale dźwiękowe.
Dźwięk porusza się dwoma rodzajami fal: falami podłużnymi i poprzecznymi. Fale podłużne to fale, których kierunek wibracji jest taki sam jak ich kierunek ruchu. W kategoriach laika kierunek medium jest taki sam lub przeciwny do ruchu fali. Fala poprzeczna jest falą ruchomą składającą się z oscylacji prostopadłych do kierunku transferu energii; na przykład, jeśli fala porusza się w pionie, transfer energii odbywa się w sposób poziomy.
Właściwości fal dźwiękowych obejmują: częstotliwość, długość fali, liczbę falową, amplitudę, ciśnienie akustyczne, intensywność dźwięku, prędkość dźwięku i kierunek. Szybkość dźwięku jest ważną właściwością, która określa prędkość, z jaką dźwięk się porusza. Prędkość dźwięku różni się w zależności od medium, przez które podróżuje. Im większa elastyczność i niższa gęstość, tym szybszy dźwięk. Z tego powodu dźwięk przemieszcza się szybciej w ciałach stałych w porównaniu do cieczy i szybszy w cieczach w porównaniu do gazu.
Zgodnie z How Stuff Works, "W 32 ° F. (0 ° C), prędkość dźwięku w powietrzu wynosi 1, 087 stóp na sekundę (331 m / s); w 68 ° F. (20 ° C), to 1, 127 stóp na sekundę (343 m / s). "Długość fali dźwięku jest odległością, jaką zaburzenie porusza się w jednym cyklu i jest związana z prędkością i częstotliwością dźwięku. Dźwięki o wysokiej częstotliwości mają krótsze fale i dźwięki o niskiej częstotliwości o dłuższych falach.
Fale elektromagnetyczne formalnie postulował James Clerk Maxwell, a później potwierdził je Heinrich Hertz. Maxwell przepowiedział falową naturę za pomocą równań elektrycznych i magnetycznych, co zostało później udowodnione przez Hertza w eksperymencie. Zgodnie z równaniami Maxwella zmienne przestrzennie pole elektryczne będzie również wiązało się z polem magnetycznym, które zmienia się wraz z upływem czasu. Podobnie zmienne przestrzennie pole magnetyczne wiąże się ze specyficznymi zmianami w czasie w polu elektrycznym. Maxwell znalazł również w swoich równaniach, że prędkość fali była równa eksperymentalnej wartości prędkości światła; w wyniku której powstaje teoria, że światło jest falą elektromagnetyczną.
Promieniowanie elektromagnetyczne przemieszcza się w postaci fal poprzecznych. Jak już wspomniano, fala poprzeczna jest falą ruchomą, która składa się z oscylacji prostopadłych do kierunku transferu energii i ruchu. Później odkryto, że chociaż EMR podróżuje falami, podróżuje on w pakietach fal. Już wcześniej ustalono, że EMR ma energię, która podczas podróży przenoszona jest z jednej cząsteczki na drugą. Energia ta jest zużywana lub wywierana w stanie przesuwania energii. Na przykład, kiedy elektron przesuwa się z jednego poziomu orbitalnego do drugiego w atomie, powoduje to pochłanianie lub wywieranie energii w zależności od przesunięcia. Energia, która jest pochłonięta lub wywierana, nazywa się fotonem. Korzystając z wielu eksperymentów, udowodniono, że EMR wykazuje zarówno właściwości falowe, jak i cząstkowe, co powoduje dwoistość fali-cząstki.
Główna różnica między falami dźwiękowymi a falami elektromagnetycznymi polega na tym, że fale dźwiękowe wymagają medium do podróży, a fale elektromagnetyczne nie. Fale dźwiękowe przenoszą także energię podczas podróży, co odbywa się za pomocą fal elektromagnetycznych. Podczas gdy fale dźwiękowe działają tylko jak fale, fale elektromagnetyczne działają jak fale, a także cząstki. Kolejną istotną różnicą jest to, że fale EM podróżują z prędkością światła, która jest znacznie większa niż prędkość dźwięku.
