ความเร็วแสงปะทะเสียง
ความเร็วของแสงและความเร็วของเสียงเป็นสองแง่มุมที่สำคัญมากของคลื่นที่กล่าวถึงภายใต้ฟิสิกส์ แนวคิดเหล่านี้มีความสำคัญอย่างมากในด้านต่างๆ ตั้งแต่การสื่อสารไปจนถึงสัมพัทธภาพและแม้แต่กลศาสตร์ควอนตัม บทความนี้จะพยายามเปรียบเทียบและอภิปรายความแตกต่างระหว่างความเร็วของเสียงและแสง
ความเร็วของเสียง
เพื่อให้เข้าใจถึงความสำคัญของความเร็วของเสียง เราต้องเข้าใจเสียงก่อน เสียงเป็นคลื่นจริงๆ เพื่อให้ได้เสียงที่แม่นยำคือคลื่นตามยาว คลื่นตามยาวสั่นอนุภาคเพื่อให้การแกว่งขนานกันแอมพลิจูดของการแกว่งเหล่านี้จะกำหนดความเข้มของเสียง (เสียงดังแค่ไหน) เห็นได้ชัดว่าการสร้างเสียงต้องมีการสั่นของกลไก เสียงถือได้ว่าเป็นชุดของพัลส์แรงดัน ต้องสังเกตว่าเสียงต้องใช้สื่อในการเดินทางเสมอ จะไม่มีเสียงในสุญญากาศ ความเร็วของเสียงถูกกำหนดให้เป็นระยะทางที่คลื่นเสียงเดินทางผ่านตัวกลางยืดหยุ่นต่อหน่วยเวลา ความเร็วของเสียงในตัวกลางเท่ากับรากที่สองของสัมประสิทธิ์ความแข็งหารด้วยความหนาแน่นของตัวกลาง (v=(C / ρ)1/2) มีการทดลองหลายอย่างเพื่อวัดความเร็วของเสียง วิธีการบางส่วนเหล่านี้เป็นวิธีการจับเวลาแบบนัดเดียวและวิธีท่อของ Kundt
ความเร็วแสง
ความเร็วของแสงเป็นแนวคิดที่สำคัญมากในฟิสิกส์สมัยใหม่ เชื่อกันว่าเป็นพารามิเตอร์สัมบูรณ์เพียงอย่างเดียวในจักรวาล ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพความเร็วของแสงคือความเร็วสูงสุดที่วัตถุใด ๆ สามารถรับได้โดยสมมุติฐานจะเห็นได้ว่าวัตถุใดๆ ที่มีมวลพักไม่สามารถรับความเร็วแสงได้เนื่องจากต้องใช้พลังงานในปริมาณที่ไม่สิ้นสุด เพื่อให้เข้าใจถึงความเร็วของแสง ความคิดที่ดีเกี่ยวกับแสงจึงเป็นสิ่งจำเป็น แสงเป็นรูปแบบหนึ่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่ต้องใช้สื่อในการเดินทาง อย่างไรก็ตาม มีการแนะนำในทางทฤษฎีและได้รับการพิสูจน์ในทางปฏิบัติว่าแสงมีลักษณะของอนุภาคเช่นกัน สิ่งนี้เรียกว่าความเป็นคู่ของอนุภาคคลื่นของสสาร ทุกเรื่องมีความเป็นคู่นี้ ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ทฤษฎีสัมพัทธภาพแนะนำความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างวัตถุสองชิ้นใด ๆ ไม่สามารถรับความเร็วที่สูงกว่าความเร็วแสงได้ สิ่งนี้ทำหน้าที่เป็นขีด จำกัด ตามธรรมชาติ ต้องสังเกตว่าความเร็วของแสงสามารถลดลงได้เนื่องจากอิมพีแดนซ์ของสื่อ ทำให้เกิดเหตุการณ์เช่นการหักเหของแสง สีของแสงขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของคลื่น ในทฤษฎีอนุภาคของแสง คลื่นแสงมาเป็นกลุ่มเล็ก ๆ ที่เรียกว่าโฟตอน ค่าความเร็วแสงในพื้นที่ว่างคือ 299, 792, 458 เมตรต่อวินาทีค่านี้สามารถหาได้หลายวิธี วิธีการเหล่านี้รวมถึงวิธี Romer ซึ่งใช้วัตถุทางดาราศาสตร์เพื่อวัดความเร็ว หลายวิธีในการวัดความถี่และความยาวคลื่นของลำแสงหลายๆ ลำแยกกัน และใช้เพื่อคำนวณความเร็วของแสง
ความเร็วแสงกับความเร็วเสียงต่างกันอย่างไร
• เสียงไม่สามารถเดินทางในสุญญากาศได้ในขณะที่แสงเดินทางได้
• ความเร็วของแสงในสุญญากาศคือความเร็วสูงสุดที่วัตถุใด ๆ สามารถรับได้ ความเร็วของเสียงไม่ได้มีความสำคัญใดๆ
• ความเร็วของเสียงจะต่ำกว่าความเร็วแสงเสมอ