Gaisma pret skaņu
Gaismai un skaņai ir būtiska loma cilvēka dzīvē. Gaisma izraisa redzes sajūtu, bet skaņa stimulē dzirdi. Tie abi ir viļņi. Gaisma ietilpst elektromagnētisko viļņu kategorijā, savukārt skaņa ir mehānisks vilnis.
Gaisma
Gaisma ir vispazīstamākais elektromagnētisko viļņu veids. Gaisma ceļo kā šķērsviļņi; šķērsām izplatīšanās virzienam. Tukšā telpā, kur nav apakšstruktūras, gaismas ātrums nav atkarīgs no viļņu frekvences. Gaisma pārvietojas pa gaisu un vakuumu ar ātrumu aptuveni 3 x (10)8 ms-1. Papildus tam, ka gaisma ir vilnis, tai piemīt arī daļiņu īpašības. Gaismu var izstarot un absorbēt kā mazas enerģijas paketes, ko sauc par "fotoniem". Intensitāte, frekvence vai viļņa garums, virziens un polarizācija ir dažas no galvenajām gaismas īpašībām.
Skaņa
Skaņu var interpretēt kā mehāniskas vibrācijas, kas pārvietojas cauri visu veidu vielām: gāzēm, šķidrumiem, cietām vielām un plazmām. Skaņai ir nepieciešama atomu, molekulu vai kādas struktūras klātbūtne; tas atbilst traucējuma izplatībai caur vidi. Skaņa sastāv no garenvirziena viļņiem (sauktiem arī par kompresijas viļņiem), tas ir, alternatīvas vielas saspiešanas un izplešanās paralēli viļņa virzienam. Caur gāzēm, šķidrumiem un plazmām skaņa var tikt pārraidīta kā garenviļņi, savukārt caur cietām vielām tā var tikt pārraidīta gan garenvirziena, gan šķērsviļņu veidā. Tās ir skaņas viļņu īpašības, kas raksturo skaņu, proti, frekvence, viļņa garums, amplitūda, ātrums utt. Skaņas ātrums ir atkarīgs no vides blīvuma un spiediena attiecības, kā arī no temperatūras.
Atšķirība starp gaismu un skaņu
Gaisma un skaņa ir viļņi, taču skaņai ir nepieciešama materiāla vide, lai tā varētu pārvietoties, un tāpēc tā nevar pārvietoties tukšā telpā, kamēr gaisma var pārvietoties caur vakuumu, bet ne caur necaurspīdīgiem materiāliem. Abi tiek pakļauti refrakcijai, difrakcijai un traucējumiem. Izplatoties divu nesēju saskarnē, gan gaisma, gan skaņa zaudē ātrumu, maina virzienu vai tiek absorbēta. Frekvence vai viļņa garums ietekmē abus. Skaņas viļņu frekvences maiņa rada dzirdamu sajūtu (augstuma atšķirība), un gaismas viļņu frekvences izmaiņas izraisa vizuālu sajūtu (krāsu atšķirību). Gaismai un skaņai ir vairākas atšķirības. Lai gan abi ir viļņi, gaisma parāda arī daļiņu dabu. Gaismas ātrums gaisā un tukšā telpā ir fundamentāla konstante, savukārt skaņas ātrums lielā mērā ir atkarīgs no vides īpašībām. Jo blīvāks vide, jo lielāks ir skaņas ātrums. Gaismai ir otrādi. Skaņa sastāv no garenvirziena viļņiem, savukārt gaisma sastāv no šķērsviļņiem, kas nodrošina gaismai spēju polarizēties.
Īsumā:
Gaisma pret skaņu
– Skaņa ir tikai vilnis, turpretim gaismai piemīt gan viļņu, gan daļiņu īpašības.
– Skaņa ir gareniskais vilnis, bet gaisma ir šķērsvilnis.
– Skaņai ir nepieciešams materiāls vide, lai pārvietotos, gaisma var izplatīties arī caur vakuumu.
– gaisma izplatās daudz ātrāk nekā skaņa.
Zinātnieki ir sasnieguši skaņas ātrumu, taču viņi tomēr nespēj pārsniegt gaismas ātrumu.
