سرعت نور در مقابل صدا
سرعت نور و سرعت صوت دو جنبه بسیار مهم امواج هستند که در فیزیک مورد بحث قرار می گیرند. اهمیت زیادی از این مفاهیم در زمینه های مختلف از ارتباطات گرفته تا نسبیت و حتی مکانیک کوانتومی وجود دارد. این مقاله سعی خواهد کرد تفاوت های بین سرعت صوت و نور را مقایسه و بحث کند.
سرعت صدا
برای درک اهمیت سرعت صوت، ابتدا باید صدا را درک کرد. صدا در واقع یک موج است. به طور دقیق صدا یک موج طولی است. یک موج طولی ذرات را به نوسان می اندازد به طوری که نوسان موازی است.دامنه این نوسانات شدت صدا (میزان بلندی صدا) را تعیین می کند. بدیهی است که برای ایجاد صدا باید یک نوسان مکانیکی وجود داشته باشد. صدا را می توان مجموعه ای از پالس های فشار در نظر گرفت. لازم به ذکر است که صدا همیشه برای حرکت به یک رسانه نیاز دارد. هیچ صدایی در خلاء وجود نخواهد داشت. سرعت صوت به عنوان مسافتی که موج صوتی از طریق یک محیط کشسان در واحد زمان طی می کند تعریف می شود. سرعت صوت در یک محیط برابر است با جذر ضریب سفتی تقسیم بر چگالی محیط (v=(C / ρ)1/2). چندین آزمایش برای اندازه گیری سرعت صوت وجود دارد. برخی از این روش ها روش زمان بندی تک شات و روش لوله کوندت است.
سرعت نور
سرعت نور یک مفهوم بسیار مهم در فیزیک مدرن است. اعتقاد بر این است که این تنها پارامتر مطلق در جهان است. طبق نظریه نسبیت، سرعت نور حداکثر سرعتی است که هر جسمی می تواند فرضی به دست آورد.می توان نشان داد که هر جسمی که جرم سکون دارد نمی تواند سرعت نور را بدست آورد زیرا به مقدار بی نهایت انرژی نیاز دارد. برای دریافت ایده سرعت نور، ایده خوب در مورد نور ضروری است. نور نوعی موج الکترومغناطیسی است. برای سفر به وسیله ای نیاز ندارد. با این حال، از نظر تئوری پیشنهاد و عملاً ثابت شده است که نور نیز دارای ویژگی های ذرات است. این به عنوان دوگانگی ذره موجی ماده شناخته می شود. هر امری این دوگانگی را دارد. همانطور که قبلاً گفته شد، نظریه نسبیت نشان می دهد که سرعت نسبی بین هر دو جسم نمی تواند سرعتی بالاتر از سرعت نور داشته باشد. این به عنوان یک حد طبیعی عمل می کند. لازم به ذکر است که سرعت نور را می توان به دلیل امپدانس یک رسانه کاهش داد. این امر باعث بروز حوادثی مانند انکسار می شود. رنگ نور به طول موج موج بستگی دارد. در تئوری ذرات نور، امواج نور در بسته های کوچکی به نام فوتون می آیند. مقدار سرعت نور در فضای آزاد 299، 792، 458 متر بر ثانیه است.این مقدار را می توان با استفاده از چندین روش به دست آورد. این روش ها شامل روش رومر است که از اجرام نجومی برای اندازه گیری سرعت استفاده می کند. چندین روش فرکانس و طول موج چندین پرتو نور را جداگانه اندازه گیری می کنند و از آنها برای محاسبه سرعت نور استفاده می کنند.
تفاوت بین سرعت نور و سرعت صوت چیست؟
• صدا نمی تواند در خلاء حرکت کند در حالی که نور می تواند.
• سرعت نور در خلاء بالاترین سرعتی است که هر جسمی می تواند بدست آورد. سرعت صوت چنین اهمیتی ندارد.
• سرعت صوت همیشه کمتر از سرعت نور است.
