Snelheid van licht versus geluid
Snelheid van het licht en de snelheid van het geluid zijn twee zeer belangrijke aspecten van golven die worden besproken onder natuurkunde. Er is een enorme betekenis van deze concepten op gebieden variërend van communicatie tot relativiteit en zelfs kwantummechanica. In dit artikel wordt geprobeerd de verschillen tussen de snelheid van geluid en licht te vergelijken en te bespreken.
Snelheid van geluid
Om de betekenis van geluidssnelheid te begrijpen, moet men eerst geluid begrijpen. Geluid is eigenlijk een golf. Om precies te zijn is geluid een longitudinale golf. Een longitudinale golf oscilleert de deeltjes zodat de oscillatie evenwijdig is. De amplitude van deze trillingen bepa alt de intensiteit van het geluid (hoe hard het geluid is). Het is duidelijk dat om een geluid te creëren er een mechanische trilling moet zijn. Geluid kan worden beschouwd als een reeks drukpulsen. Opgemerkt moet worden dat geluid altijd een medium nodig heeft om te reizen. Er zal geen geluid zijn in een vacuüm. De geluidssnelheid wordt gedefinieerd als de afstand die de geluidsgolf per tijdseenheid door een elastisch medium aflegt. De geluidssnelheid in een medium is gelijk aan de vierkantswortel van de stijfheidscoëfficiënt gedeeld door de dichtheid van het medium (v=(C / ρ)1/2). Er zijn verschillende experimenten om de geluidssnelheid te meten. Sommige van deze methoden zijn single shot timing-methode en Kundt's tube-methode.
Snelheid van het licht
Snelheid van het licht is een zeer belangrijk concept in de moderne natuurkunde. Er wordt aangenomen dat het de enige absolute parameter in het universum is. Volgens de relativiteitstheorie is de lichtsnelheid de maximale snelheid die een object hypothetisch kan bereiken. Het kan worden aangetoond dat elk object met een rustmassa geen lichtsnelheid kan bereiken omdat het een oneindige hoeveelheid energie vereist. Om een idee te krijgen van de snelheid van het licht, is een goed idee over licht essentieel. Licht is een vorm van elektromagnetische golven. Het heeft geen medium nodig om te reizen. Het is echter theoretisch gesuggereerd en praktisch bewezen dat licht ook deeltjeskarakteristieken heeft. Dit staat bekend als de golfdeeltjesdualiteit van materie. Elke zaak heeft deze dualiteit. Zoals eerder gezegd, suggereert de relativiteitstheorie dat de relatieve snelheid tussen twee objecten geen snelheden kan aannemen die hoger zijn dan de lichtsnelheid. Dit werkt als een natuurlijke grens. Opgemerkt moet worden dat de lichtsnelheid kan worden verminderd als gevolg van de impedantie van een medium. Dit veroorzaakt gebeurtenissen zoals breking. De kleur van het licht hangt af van de golflengte van de golf. In de deeltjestheorie van licht komen de lichtgolven in kleine pakketjes die fotonen worden genoemd. De waarde van de lichtsnelheid in de vrije ruimte is 299.792.458 meter per seconde. Deze waarde kan op verschillende manieren worden verkregen. Deze methoden omvatten de Romer-methode, die astronomische objecten gebruikt om de snelheid te meten. Verschillende methoden meten de frequentie en golflengte van verschillende lichtstralen afzonderlijk en gebruiken deze om de lichtsnelheid te berekenen.
Wat is het verschil tussen lichtsnelheid en geluidssnelheid?
• Geluid kan niet reizen in vacuüm terwijl licht dat wel kan.
• De lichtsnelheid in een vacuüm is de hoogste snelheid die een object kan bereiken. De snelheid van het geluid heeft niet zo'n betekenis.
• De geluidssnelheid is altijd lager dan de lichtsnelheid.
