Brzina svjetlosti protiv zvuka
Brzina svjetlosti i brzina zvuka dva su vrlo važna aspekta valova o kojima se govori u fizici. Postoji ogroman značaj ovih koncepata u područjima od komunikacije do relativnosti, pa čak i kvantne mehanike. Ovaj će članak pokušati usporediti i raspravljati o razlikama između brzine zvuka i svjetlosti.
Brzina zvuka
Da bismo razumjeli značaj brzine zvuka, prvo moramo razumjeti zvuk. Zvuk je zapravo val. Da budemo precizni, zvuk je longitudinalni val. Longitudinalni val oscilira čestice tako da je titranje paralelno. Amplituda tih oscilacija određuje intenzitet zvuka (koliko je zvuk glasan). Očito je da za stvaranje zvuka mora postojati mehanička oscilacija. Zvuk se može smatrati skupom impulsa pritiska. Mora se napomenuti da zvuk uvijek zahtijeva medij za putovanje. Neće biti zvuka u vakuumu. Brzina zvuka definirana je kao udaljenost koju zvučni val prijeđe kroz elastični medij u jedinici vremena. Brzina zvuka u mediju jednaka je kvadratnom korijenu koeficijenta krutosti podijeljenom s gustoćom medija (v=(C / ρ)1/2). Postoji nekoliko eksperimenata za mjerenje brzine zvuka. Neke od ovih metoda su metoda pojedinačnog mjerenja vremena i metoda Kundtove cijevi.
Brzina svjetlosti
Brzina svjetlosti vrlo je važan koncept u modernoj fizici. Vjeruje se da je to jedini apsolutni parametar u svemiru. Prema teoriji relativnosti, brzina svjetlosti je najveća brzina koju bilo koji objekt hipotetski može postići. Može se pokazati da bilo koje tijelo koje ima masu mirovanja ne može postići brzinu svjetlosti jer zahtijeva beskonačnu količinu energije. Da biste dobili predodžbu o brzini svjetlosti, neophodna je dobra predodžba o svjetlosti. Svjetlost je oblik elektromagnetskog vala. Za putovanje nije potreban medij. Međutim, teoretski se predlaže i praktično dokazuje da svjetlost ima i karakteristike čestica. Ovo je poznato kao dvojnost materije valne čestice. Svaka materija ima tu dvojnost. Kao što je ranije rečeno, teorija relativnosti sugerira da relativna brzina između bilo koja dva objekta ne može biti veća od brzine svjetlosti. Ovo djeluje kao prirodna granica. Mora se napomenuti da se brzina svjetlosti može smanjiti zbog impedancije medija. To uzrokuje događaje kao što je refrakcija. Boja svjetlosti ovisi o valnoj duljini vala. U čestičnoj teoriji svjetlosti, svjetlosni valovi dolaze u malim paketima poznatim kao fotoni. Vrijednost brzine svjetlosti u slobodnom prostoru je 299, 792, 458 metara u sekundi. Ova se vrijednost može dobiti pomoću nekoliko metoda. Ove metode uključuju Romerovu metodu, koja koristi astronomske objekte za mjerenje brzine. Nekoliko metoda mjeri frekvenciju i valnu duljinu nekoliko svjetlosnih zraka zasebno i koristi ih za izračunavanje brzine svjetlosti.
Koja je razlika između brzine svjetlosti i brzine zvuka?
• Zvuk ne može putovati u vakuumu dok svjetlost može.
• Brzina svjetlosti u vakuumu najveća je brzina koju bilo koji objekt može postići. Brzina zvuka nema takav značaj.
• Brzina zvuka uvijek je manja od brzine svjetlosti.
