Valo vs ääni
Valolla ja äänellä on tärkeä rooli ihmisen elämässä. Valo laukaisee näön tunteen ja ääni stimuloi kuuloa. Ne ovat molemmat aaltoja. Valo kuuluu sähkömagneettisten aaltojen luokkaan, kun taas ääni on mekaaninen aalto.
Kevyt
Valo on tunnetuin sähkömagneettisten aaltojen muoto. Valo kulkee poikittaisaaltona; poikittain etenemissuuntaan. Tyhjässä tilassa, jossa ei ole alarakennetta, valon nopeus on riippumaton aaltotaajuudesta. Valo kulkee ilman ja tyhjiön läpi noin 3 x (10) 8 ms -1 nopeudella. Aallon lisäksi valolla on hiukkasten ominaisuuksia. Valoa voidaan lähettää ja absorboida pieninä energiapakkauksina, nimeltään “fotonit”. Voimakkuus, taajuus tai aallonpituus, suunta ja polarisaatio ovat joitain valon pääominaisuuksia.
Ääni
Ääni voidaan tulkita mekaanisiksi värähtelyiksi, jotka kulkevat kaikenlaisen aineen läpi: kaasut, nesteet, kiinteät aineet ja plasmat. Atomien, molekyylien tai jonkin rakenteen läsnäolo on tarpeen äänen kulkemiseksi; se vastaa häiriön etenemistä väliaineen kautta. Ääni koostuu pitkittäisajoista (joita kutsutaan myös puristusaalloiksi), toisin sanoen aineen vaihtoehtoisista puristuksista ja laajenemisista aallon suunnan kanssa. Kaasujen, nesteiden ja plasmojen kautta ääni voidaan välittää pitkittäisaaltona, kun taas kiinteiden aineiden välityksellä se voidaan siirtää sekä pituus- että poikittaisaaltona. Ääniaallojen ominaisuudet kuvaavat ääntä, nimittäin taajuus, aallonpituus, amplitudi, nopeus jne. Äänen nopeus riippuu väliaineen tiheyden ja paineen suhteesta sekä lämpötilasta.
Ero valon ja äänen välillä
Valo ja ääni ovat molemmat aaltoja, mutta ääni vaatii kulkemiseen materiaalia, joten se ei voi liikkua tyhjässä tilassa, kun taas valo voi kulkea tyhjiön läpi, mutta ei läpinäkymättömien materiaalien läpi. Molemmat läpikäyvät taittumista, diffraktiota ja häiriöitä. Levittäessään kahden väliaineen rajapinnassa sekä valo että ääni kärsivät nopeuden menetyksestä, muuttuvat suuntaan tai imeytyvät. Taajuus tai aallonpituus vaikuttaa molempiin. Ääniaaltojen taajuuden muutos luo kuultavan tunteen (äänenvoimakkuuden eron) ja valoaallon taajuuden muutos aiheuttaa visuaalisen tuntemuksen (väriero). Valon ja äänen välillä on useita eroja. Vaikka molemmat ovat aaltoja, valolla on myös hiukkasluonto. Valon nopeus ilmassa ja tyhjässä tilassa on perusvakio,äänen nopeus riippuu suuresti väliaineen ominaisuuksista. Mitä tiheämpi väliaine on, sitä suurempi on äänen nopeus. Päinvastoin pätee valoon. Ääni koostuu pituussuuntaisista aaltoista, kun taas valo koostuu poikittaisista aalloista, jotka antavat valolle mahdollisuuden polaroitua.
Lyhyesti:
Valo vs. ääni
- Ääni on vain aalto, kun taas valolla on sekä aalto- että hiukkasominaisuuksia.
- Ääni on pitkittäisaalto, mutta valo on poikittaisaalto.
- Ääni tarvitsee aineellisen väliaineen kulkiessaan, valo voi levitä myös tyhjiössä.
- Valo kulkee paljon nopeammin kuin ääni.
Tutkijat ovat saavuttaneet äänen nopeuden, mutta silti he eivät pysty ohittamaan valon nopeutta.
