سرعة الضوء مقابل الصوت
سرعة الضوء وسرعة الصوت جانبان مهمان للغاية للموجات التي تمت مناقشتها في إطار الفيزياء. هناك أهمية كبيرة لهذه المفاهيم في مجالات تتراوح من الاتصال إلى النسبية وحتى ميكانيكا الكم. سيحاول هذا المقال مقارنة ومناقشة الاختلافات بين سرعة الصوت والضوء.
سرعة الصوت
لفهم أهمية سرعة الصوت ، يجب على المرء أولاً فهم الصوت. الصوت هو في الواقع موجة. لكي أكون صوتا دقيقا هو موجة طولية. موجة طولية تتأرجح الجسيمات بحيث يكون التذبذب متوازيًا.تحدد سعة هذه التذبذبات شدة الصوت (مدى ارتفاع الصوت). من الواضح أنه لإنشاء صوت يجب أن يكون هناك تذبذب ميكانيكي. يمكن اعتبار الصوت بمثابة مجموعة من نبضات الضغط. وتجدر الإشارة إلى أن الصوت يتطلب دائمًا وسيلة للتنقل. لن يكون هناك صوت في الفراغ. تُعرَّف سرعة الصوت بأنها المسافة التي تقطعها الموجة الصوتية عبر وسط مرن لكل وحدة زمنية. سرعة الصوت في الوسط تساوي الجذر التربيعي لمعامل الصلابة مقسومًا على كثافة الوسط (v=(C / ρ)1/2). توجد عدة تجارب لقياس سرعة الصوت. بعض هذه الطرق هي طريقة توقيت اللقطة الواحدة وطريقة أنبوب كوندت.
سرعة الضوء
سرعة الضوء مفهوم مهم جدا في الفيزياء الحديثة. يُعتقد أنه المعلمة المطلقة الوحيدة في الكون. وفقًا لنظرية النسبية ، فإن سرعة الضوء هي السرعة القصوى التي يمكن لأي جسم الحصول عليها افتراضيًا.يمكن إثبات أن أي جسم له كتلة سكون لا يمكنه الحصول على سرعة الضوء لأنه يتطلب كمية لا حصر لها من الطاقة. للحصول على فكرة عن سرعة الضوء ، من الضروري وجود فكرة جيدة عن الضوء. الضوء هو شكل من أشكال الموجات الكهرومغناطيسية. لا يتطلب وسيلة للسفر. ومع ذلك ، فمن المقترح نظريًا وثبت عمليًا أن للضوء أيضًا خصائص جسيمية. يُعرف هذا باسم ازدواجية جسيم الموجة للمادة. كل مسألة لها هذه الازدواجية. كما ذكرنا سابقًا ، تشير نظرية النسبية إلى أن السرعة النسبية بين أي جسمين لا يمكن أن تأخذ سرعات أعلى من سرعة الضوء. هذا بمثابة الحد الطبيعي. وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن تقليل سرعة الضوء بسبب مقاومة أحد الوسائط. هذا يسبب أحداث مثل الانكسار. يعتمد لون الضوء على الطول الموجي للموجة. في نظرية الجسيمات للضوء ، تأتي موجات الضوء في حزم صغيرة تعرف بالفوتونات. تبلغ قيمة سرعة الضوء في الفضاء الحر 299 ، 792 ، 458 مترًا في الثانية.يمكن الحصول على هذه القيمة باستخدام عدة طرق. تتضمن هذه الطرق طريقة رومر التي تستخدم الأجسام الفلكية لقياس السرعة. عدة طرق لقياس التردد والطول الموجي لعدة أشعة ضوئية بشكل منفصل واستخدامها لحساب سرعة الضوء.
ما الفرق بين سرعة الضوء وسرعة الصوت؟
• الصوت لا يمكن أن ينتقل في الفراغ بينما الضوء يستطيع.
• سرعة الضوء في الفراغ هي أعلى سرعة يمكن لأي جسم الحصول عليها. لا تحمل سرعة الصوت أي أهمية من هذا القبيل.
• سرعة الصوت دائمًا أقل من سرعة الضوء.
