Звуковые и световые волны

Звуковые волны порождаются колебаниями тел. Они являются частным случаем механических волн, которые представляют собой возмущения среды, распространяющиеся в пространстве. В то время как свет представляет собой частный случай электромагнитных волн. Электромагнитные волны излучаются ускоренно движущимися заряженными частицами. Например, колеблющийся с определенной частотой электрон излучает волны с такой же частотой.

Звуковые волны — это продольные волны. Колеблющееся тело, являющееся источником волн, оказывает давление на частицы среды, в которой находится. Среда сжимается и разжимается, таким образом по ней распространяется череда сжатий и разрежений. Отсюда следует, что звуковые волны не могут распространяться в вакууме. Так как пустоту нельзя сжать и разредить.

Мы воспринимаем эти возмущения среды как звук лишь потому, что имеем специальный инструмент — ухо. Оно улавливает ничтожные изменения давления воздуха, возникшие в результате распространения продольной волны в нем. Далее преобразует их в нервные импульсы, которые анализирует головной мозг.

Световые волны, в отличие от звуковых, способны распространяться в вакууме, т. к. представляют собой не только волну, но и частицу — фотон. Понятно, что частица может перемещаться самостоятельно как в вакууме, так и во многих средах. И очевидно, что в вакууме она будет лететь быстрее. Так и есть на самом деле. Скорость света в космосе больше, чем в воздушной, а тем более в водной среде.

Таким образом, заряженная частица не просто создает электромагнитную волну, а испускает фотон. В то время, как тело, порождающее звуковые волны, ничего не испускает.

Электромагнитная волна — это поперечная волна, состоящая из электрического и магнитного поля. Распространяющаяся электромагнитная волна представляет собой переменные электрическое и магнитное поля, которые взаимно порождают друг друга.

Человеческий глаз представляет собой достаточно сложное устройство, возникшее эволюционным путем, и может воспринимать электромагнитные волны в определенном диапазоне их длины. Такие волны называются видимым светом.

Также следует отметить, что скорость света намного больше скорости звука. Около 300000 км/с (свет в вакууме) против 330 м/с (звук в воздухе).