主な違い – 音波 vs 電磁波
現代の世界では、さまざまな種類の波を使った科学技術的な応用が数多くあります。
そのようなアプリケーションのほとんどは、音波または電磁波を使用しています。
音波は機械的な波であるのに対し、電磁波は機械的な波ではありません。
したがって、音波はその伝播のために媒体を必要としますが、電磁波は媒体を必要としません。
これが音波と電磁波の大きな違いです。
この他にも両者には多くの違いがあります。
この記事では、それらについて詳しく説明しようと思います。
音波とは
音波は、機械的な振動によって発生する波です。
例えば、携帯電話が鳴ると、その周囲を振動させ、空気中に圧縮と希薄化を発生させます。
この圧縮と希薄化が空気中を伝搬する。
これが私たちの鼓膜に到達すると、鼓膜を振動させ、音として認識されるのです。
音波は機械的な波であるため、伝播には物質的な媒体が必要です。
したがって、音波は真空中を伝搬することはできません。
音波は、空気、液体、プラズマの中を縦波として伝搬する。
一方、固体では、音波は縦波と横波の両方として伝搬します。
いずれにせよ、音速は物質の性質に依存する。
空気中では、温度が高くなると光速が速くなる。
音波は便宜上、以下の3つの帯域に分類される。
超低周波音 – 20Hz以下の周波数帯
可聴音 – 20Hz～20000Hzの周波数帯
超音波 – 20000Hz以上の周波数
縦波の音波は偏波できず、横波のみが偏波できる。
また、音波は主にピッチ、ラウドネス、音質によって特徴付けられる。
電磁波とは？
電磁波は、荷電粒子を加速または減速させることによって発生します。
横波です。
そのため、電磁波は分極可能である。
電磁波は他の波と異なり、磁場と電場が波の伝搬方向に対して垂直方向に振動しています。
これらの波は、波の伝搬方向にエネルギーを運びます。
機械的な波ではないので、真空中を伝搬することができます。
空気、液体、または固体の中を伝搬することができます。
いずれにせよ、電磁波は物質的な媒体を伝わる間に減衰します。
減衰の程度は、電磁波が伝播する媒質の材料特性に依存します。
真空中では、電磁波は3×108ms-1で伝搬します。
いかなる物質媒体においても、波の速度とその波長は減少する。
電磁波の周波数は非常に広い範囲に及んでいる。
波の性質は、周波数、振幅などに依存する。
したがって、電磁波は便宜上、電波、マイクロ波、赤外線、光、紫外線、X線、γ線といういくつかの帯域に分類される。
これらを総称して、電磁波スペクトルと呼びます。
音波と電磁波の違い
フォーメーション
音波。
音波は機械的な振動によって発生する。
電磁波 荷電粒子が加速（または減速）することによって発生する。
ソース
音波。
楽器、スピーカー、音叉などから発生する。
電磁波。
電流を流す電線、黒体放射などで発生する。
真空中の速度
音波です。
音は真空中を伝搬することができない。
電磁波。
電磁波は ms-1 の速度で伝わります。
空気中の速度
音波です。
空気中の音速は、温度によって増加する。
電磁波。
空気中の電磁波の速度は、真空中の速度よりわずかに遅い。
偏光
音波のことです。
縦波音波は偏光しない。
電磁波。
電磁波は偏光する。
原子励起
音波。
音波は原子を励起できない。
電磁波。
電磁波は原子を励起することができる。
発生する感覚
音波。
音波は聴覚を生み出す。
電磁波。
電磁波は「見る」ことを生み出します。
アプリケーション
音波です。
楽器、超音波スキャン、超音波洗浄、ソナー装置、鉱物探査、石油探査、家電製品、聴覚など、様々な用途があります。
電磁波。
数百の用途があります。
一般に、ほとんどの用途は電磁波の周波数に依存するため、それらの用途は電磁スペクトルの関連する帯域の下に記載されています。
ラジオ波-ラジオ放送など
マイクロ波-電子レンジ、テレビ、携帯電話など
赤外線リモコン
可視光線-視覚、光合成。
紫外線-UV-可視光線分光法
X線- 医療用X線画像診断装置、X線結晶学。
γ- Rays-radiotherapy, to sterilize medical equipment.
「電磁波” by P.wormer – 自作, (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
「音波” by Luis Lima89989 – 自作 (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
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