גלים מכניים לעומת אלקטרומגנטיים
גלים מכניים סופגים גלים אלקטרומגנטיים הם שני סוגים של גלים הנידונים בפיזיקה. גלים מכניים הם גלים שנגרמים על ידי פעולות מכניות כגון רעידות. גלים אלקטרומגנטיים הם גלים שנוצרים על ידי תנודות של שדות חשמליים ומגנטיים. שני סוגי גלים אלו חשובים מאוד בהבנת תחומים כמו אלקטרומגנטיות, גלים ורעידות, אופטיקה, אקוסטיקה ועוד רבים אחרים. במאמר זה, אנו הולכים לדון במה הם גלים מכניים וגלים אלקטרומגנטיים, ההגדרות שלהם, יישומים של גלים מכניים וגלים אלקטרומגנטיים, קווי דמיון בין שני אלה ולבסוף ההבדל בין גלים מכניים לגלים אלקטרומגנטיים.
גלים אלקטרומגנטיים
גלים אלקטרומגנטיים, הידועים יותר בתור גלי EM, הוצעו לראשונה על ידי ג'יימס קלרק מקסוול. זה אושר מאוחר יותר על ידי היינריך הרץ שהפיק בהצלחה את גל ה-EM הראשון. מקסוול גזר את צורת הגל עבור גלים חשמליים ומגנטיים וחזה בהצלחה את מהירות הגלים הללו. מכיוון שמהירות גל זו הייתה שווה לערך הניסוי של מהירות האור, מקסוול גם הציע שאור הוא למעשה צורה של גלי EM.
לגלים אלקטרומגנטיים יש גם שדה חשמלי וגם שדה מגנטי המתנודד בניצב זה לזה ובמאונך לכיוון התפשטות הגל. לכל הגלים האלקטרומגנטיים יש אותה מהירות בוואקום. תדירות הגל האלקטרומגנטי החליטה על האנרגיה שנאגרה בו. מאוחר יותר הוכח באמצעות מכניקת הקוונטים שגלים אלו הם למעשה חבילות של גלים. האנרגיה של חבילה זו תלויה בתדירות הגל. זה פתח את שדה הגל - דואליות החלקיקים של החומר.כעת ניתן לראות שקרינה אלקטרומגנטית יכולה להיחשב כגלים וחלקיקים. עצם המונח בכל טמפרטורה מעל האפס המוחלט יפלוט גלי EM בכל אורך גל. האנרגיה שבה נפלט המספר המרבי של פוטונים תלויה בטמפרטורה של הגוף.
גלים מכניים
גלים מכניים הם גלים שנוצרים על ידי תהליכים מכניים. גלים כגון גלי קול, גלי אוקיינוס וגלי הלם הם כמה דוגמאות לגלים מכניים. כל הגלים המכניים דורשים מדיום כדי להתפשט. האנרגיה של גל מכני תלויה באמפליטודה של הגל.
לגל מכני יש כמה תכונות. החשובים ביותר מבין המאפיינים הללו הם מהירות, תדירות משרעת ואורך גל. עבור כל גל מכני, הקשר v=f λ נכון; כאן, v הוא מהירות הגל, f הוא התדר ו-λ הוא אורך הגל.
מה ההבדל בין גלים מכניים לגלים אלקטרומגנטיים?
• גלים אלקטרומגנטיים אינם דורשים מדיום כלשהו כדי לעבור ואילו לגלים מכניים צריך להיות מדיום כדי להתפשט.
• האנרגיה של גלים אלקטרומגנטיים היא כמותית, אבל האנרגיה של גלים מכניים היא רציפה.
• האנרגיה של הגלים המכניים תלויה במשרעת הגל, אבל האנרגיה של גל אלקטרומגנטי תלויה רק בתדר.
• גלים אלקטרומגנטיים מציגים התנהגות כמו חלקיקים, אבל גלים מכניים אינם מציגים התנהגות כזו.
