แสงกับเสียง
แสงและเสียงมีบทบาทสำคัญในชีวิตมนุษย์ แสงกระตุ้นความรู้สึกของการมองเห็นและเสียงกระตุ้นการได้ยิน เป็นคลื่นทั้งคู่ แสงจัดอยู่ในหมวดหมู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในขณะที่เสียงเป็นคลื่นกล
ไฟ
แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่คุ้นเคยที่สุด แสงเดินทางเป็นคลื่นตามขวาง ขวางทิศทางการขยายพันธุ์ ในพื้นที่ว่างที่ไม่มีโครงสร้างพื้นฐาน ความเร็วของแสงจะไม่ขึ้นกับความถี่คลื่น แสงเดินทางผ่านอากาศและดูดฝุ่นด้วยความเร็วประมาณ 3 x (10)8 ms-1นอกจากจะเป็นคลื่นแล้ว แสงยังแสดงคุณสมบัติของอนุภาคอีกด้วย แสงสามารถเปล่งและดูดกลืนแสงเป็นแพ็กเก็ตพลังงานขนาดเล็กที่ชื่อว่า “โฟตอน” ความเข้ม ความถี่ หรือความยาวคลื่น ทิศทาง และโพลาไรซ์เป็นคุณสมบัติเบื้องต้นบางประการของแสง
เสียง
เสียงสามารถตีความได้ว่าเป็นการสั่นสะเทือนทางกลที่เคลื่อนที่ผ่านสสารทุกรูปแบบ: แก๊ส ของเหลว ของแข็ง และพลาสมา การมีอยู่ของอะตอม โมเลกุล หรือโครงสร้างบางอย่างจำเป็นสำหรับเสียงในการเดินทาง มันสอดคล้องกับการแพร่กระจายของสิ่งรบกวนผ่านสื่อ เสียงประกอบด้วยคลื่นตามยาว (เรียกอีกอย่างว่าคลื่นบีบอัด) นั่นคือการกดทับแบบสลับกันและการขยายตัวของสสารขนานกับทิศทางของคลื่น ผ่านก๊าซ ของเหลว และเสียงพลาสมาสามารถส่งผ่านเป็นคลื่นตามยาว ในขณะที่ผ่านของแข็ง สามารถส่งผ่านได้ทั้งคลื่นตามยาวและตามขวาง เป็นคุณสมบัติของคลื่นเสียงที่กำหนดลักษณะของเสียง ได้แก่ ความถี่ ความยาวคลื่น แอมพลิจูด ความเร็ว เป็นต้นความเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของความหนาแน่นและความดันของตัวกลางและอุณหภูมิด้วย
ความแตกต่างระหว่างแสงและเสียง
แสงและเสียงต่างก็เป็นคลื่น แต่เสียงต้องใช้วัสดุในการเดินทาง จึงไม่สามารถเดินทางในที่ว่างได้ ในขณะที่แสงสามารถเดินทางผ่านสุญญากาศได้ แต่ไม่ผ่านวัสดุทึบแสง ทั้งเกิดการหักเห การเลี้ยวเบน และการรบกวน ขณะเผยแพร่ที่อินเทอร์เฟซของสื่อทั้งสอง ทั้งแสงและเสียงสูญเสียความเร็ว เปลี่ยนทิศทาง หรือถูกดูดกลืน ความถี่หรือความยาวคลื่นส่งผลกระทบต่อทั้งคู่ การเปลี่ยนแปลงความถี่ของคลื่นเสียงทำให้เกิดความรู้สึกที่ได้ยิน (ความแตกต่างของระดับเสียง) และการเปลี่ยนแปลงความถี่ของคลื่นแสงทำให้เกิดความรู้สึกทางสายตา (ความแตกต่างของสี) แสงและเสียงมีความแตกต่างกันหลายประการ แม้ว่าทั้งสองจะเป็นคลื่น แต่แสงก็แสดงถึงธรรมชาติของอนุภาคเช่นกัน ความเร็วของแสงในอากาศและพื้นที่ว่างเป็นค่าคงที่พื้นฐาน ในขณะที่ความเร็วของเสียงจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตัวกลางเป็นอย่างมากยิ่งสื่อมีความหนาแน่นมากเท่าใด ความเร็วของเสียงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ตรงกันข้ามกับแสง เสียงประกอบด้วยคลื่นตามยาวในขณะที่แสงประกอบด้วยคลื่นตามขวางซึ่งทำให้แสงสามารถโพลาไรซ์ได้
โดยย่อ:
แสงกับเสียง
– เสียงเป็นเพียงคลื่น ในขณะที่แสงแสดงทั้งคุณสมบัติของคลื่นและอนุภาค
– เสียงเป็นคลื่นตามยาว แต่แสงเป็นคลื่นตามขวาง
– เสียงต้องการสื่อเพื่อเดินทาง แสงสามารถแพร่กระจายผ่านสุญญากาศได้เช่นกัน
– แสงเดินทางเร็วกว่าเสียงมาก
นักวิทยาศาสตร์บรรลุความเร็วของเสียงแล้ว แต่ก็ยังไม่สามารถผ่านความเร็วแสงได้