Valon nopeus vs. ääni
Valon nopeus ja äänen nopeus ovat kaksi erittäin tärkeää a altojen näkökohtaa, joista keskustellaan fysiikan alla. Näillä käsitteillä on v altava merkitys aloilla, jotka vaihtelevat viestinnästä suhteellisuusteoriaan ja jopa kvanttimekaniikkaan. Tässä artikkelissa yritetään vertailla äänen ja valon nopeuden eroja ja keskustella niistä.
Äänen nopeus
Ymmärtääkseen äänennopeuden merkityksen, on ensin ymmärrettävä ääni. Ääni on itse asiassa a alto. Tarkemmin sanottuna ääni on pitkittäinen a alto. Pitkittäinen a alto värähtelee hiukkasia siten, että värähtely on yhdensuuntainen. Näiden värähtelyjen amplitudi määrää äänen voimakkuuden (kuinka voimakas ääni on). On selvää, että äänen synnyttämiseksi tarvitaan mekaanista värähtelyä. Ääntä voidaan pitää painepulssien sarjana. On huomattava, että ääni vaatii aina väliaineen kulkeakseen. Tyhjiössä ei kuulu ääntä. Äänen nopeus määritellään matkaksi, jonka äänia alto kulkee elastisen väliaineen läpi aikayksikköä kohti. Äänen nopeus väliaineessa on yhtä suuri kuin jäykkyyskertoimen neliöjuuri jaettuna väliaineen tiheydellä (v=(C / ρ)1/2). Äänennopeuden mittaamiseen on tehty useita kokeita. Jotkut näistä menetelmistä ovat yhden laukauksen ajoitusmenetelmää ja Kundtin putkimenetelmää.
Valon nopeus
Valon nopeus on erittäin tärkeä käsite modernissa fysiikassa. Sen uskotaan olevan ainoa absoluuttinen parametri universumissa. Suhteellisuusteorian mukaan valon nopeus on suurin nopeus, jonka mikä tahansa esine voi hypoteettisesti saavuttaa. Voidaan osoittaa, että mikään esine, jolla on lepomassa, ei voi saavuttaa valonnopeutta, koska se vaatii äärettömän määrän energiaa. Jotta valon nopeudesta saadaan käsitys, hyvä käsitys valosta on välttämätöntä. Valo on sähkömagneettisen aallon muoto. Se ei vaadi välinettä matkustamiseen. On kuitenkin teoreettisesti ehdotettu ja käytännössä todistettu, että valolla on myös hiukkasominaisuuksia. Tämä tunnetaan aineen a altohiukkasten kaksinaisuudena. Jokaisessa asiassa on tämä kaksinaisuus. Kuten aiemmin todettiin, suhteellisuusteoria ehdottaa, että kahden kohteen välinen suhteellinen nopeus ei voi olla suurempi kuin valon nopeus. Tämä toimii luonnollisena rajana. On huomattava, että valon nopeutta voidaan vähentää median impedanssin vuoksi. Tämä aiheuttaa tapahtumia, kuten taittuman. Valon väri riippuu aallonpituudesta. Valon hiukkasteoriassa valoaallot tulevat pienissä paketeissa, jotka tunnetaan fotoneina. Valonnopeuden arvo vapaassa tilassa on 299, 792, 458 metriä sekunnissa. Tämä arvo voidaan saada useilla menetelmillä. Näihin menetelmiin kuuluu Romer-menetelmä, jossa nopeuden mittaamiseen käytetään tähtitieteellisiä kohteita. Useat menetelmät mittaavat useiden valonsäteiden taajuutta ja aallonpituutta erikseen ja käyttävät niitä valonnopeuden laskemiseen.
Mitä eroa on valonnopeudella ja äänennopeudella?
• Ääni ei voi kulkea tyhjiössä, kun taas valo voi.
• Valon nopeus tyhjiössä on suurin nopeus, jonka mikään esine voi saavuttaa. Äänennopeudella ei ole sellaista merkitystä.
• Äänen nopeus on aina pienempi kuin valon nopeus.
