¿Cuáles son las diferencias entre el sonido y las ondas de luz?

Las ondas sonoras son básicamente ondas de presión en un medio, gas, líquido o sólido, como puede ver en las imágenes (tomadas desde aquí, que también brinda más información). Las moléculas / átomos en el gas, líquido o sólido se comprimen y expanden, transfiriendo su energía cinética a los átomos / moléculas vecinas.


Para las ondas de luz o electromagnéticas (EM) en general es más complicado. La luz no requiere un medio.

CLÁSICAMENTE las ondas EM se pensaban como campos eléctricos y magnéticos oscilantes que viajan perpendiculares entre sí.

Sin embargo, a través de la mecánica cuántica (y la teoría del campo cuántico) sabemos que la luz es básicamente fotones. Ahora los fotones no son partículas clásicas ni ondas clásicas, sino que exhiben propiedades de ambos (llamado dualismo de onda de partículas).

En la teoría del campo cuántico, los fotones se entienden como excitación del campo electromagnético.

Ver: la respuesta de Shiva Meucci a ¿Cuál es la diferencia entre una onda regular y una onda de sonido en el agua?

Mientras que otras respuestas han cubierto las respuestas más basadas en la definición, hay una cualidad que separa los dos tipos de ondas de una manera muy fundamental e históricamente significativa.

La falta de requerir un medio para una ola (como se menciona en otras respuestas) no es algo que no deba pasarse por alto rápidamente. Fue causado el alboroto histórico sobre la relatividad especial de Einstein. Es la razón central por la que la gente todavía lo cuestiona hoy.

Sin embargo, también está directamente relacionado con la otra propiedad de la luz que la separa por completo de todos los demás fenómenos del universo: la “constancia”.

Ningún físico se referiría a una onda de sonido o cualquier otra onda mecánica de ningún tipo como “constante” de una manera remotamente similar a cómo la luz exhibe “constancia”.

Debes entender que los efectos extraños también se relacionaron con esa teoría que cambió nuestra comprensión de la luz, la “Relatividad Especial”, como la contracción de la longitud y la dilatación del tiempo, en realidad existían en una teoría previa sin constancia y ningún físico tuvo un problema con ella. Pensamos en ellos como extraños, pero en el contexto de la teoría anterior de Lorentz, todavía eran intuitivos y mecánicos y, por lo tanto, se ajustaban a toda comprensión previa del universo.

La constancia se rompe por completo de los modelos mecánicos intuitivos.

Es específicamente la constancia que separó la teoría de Einstein de todas las demás teorías y el comportamiento de la luz de todos los demás fenómenos en el universo.

Las ondas sonoras requieren un medio para propagarse. Las ondas sonoras son ondas de compresión; Si no hay nada que comprimir, es decir, el vacío cercano del espacio, entonces no puede haber sonido. La luz es complicada. Algunas veces se comporta como una onda y otras como una corriente de partículas. La luz puede viajar a través del espacio durante millones y millones de millas, como una corriente de partículas emitidas por la fuente de luz. Pero también puede pasar a través de un panel de vidrio y continuar por el otro lado.

El sonido es una onda de compresión y requiere un material para comprimir, como el aire en nuestra atmósfera. Esa onda de compresión se mueve a alrededor de 1,125 pies por segundo, mientras que la luz viaja a 186,000 millas por segundo. Hay cosas que se mueven más rápido que la velocidad de la luz, pero eso estaría fuera del tema.

Las ondas de luz son transversales, sinusoidales y no requieren un medio para atravesarlas. Así es como el calor y la luz nos alcanzan desde el sol a través del vacío del espacio.

El sonido, por otro lado, es una onda longitudinal. Es causado por cambios en la presión y colisiones moleculares. Esto significa que el sonido debe tener un medio para viajar y se verá afectado por el material que lo transporta (chasquee los dedos con la cabeza hacia arriba y bajo el agua y escuche la diferencia). Aunque el sonido viaja por moléculas desplazadas, sigue siendo útil modelarlo como una onda sinusoidal (¡como la mayoría de las cosas en la ciencia!)

Otra gran diferencia es la velocidad de cada ola. Como, la velocidad de ayuno en el universo, viaja 300,000,000 metros por segundo. La velocidad del sonido varía según una serie de cambios ambientales, pero aquí en la Tierra se mueve a 343 metros por segundo. En otras palabras, ¡la luz es casi un millón de veces más rápida que el sonido!

  1. El sonido son ondas longitudinales, las ondas de luz son transversales
  2. El sonido es onda mecánica, la luz es onda electromagnética
  3. La velocidad del sonido es menor que la velocidad de la onda de luz. Por ejemplo, en el aire, el sonido viaja a aproximadamente 333.1 m / s, mientras que la luz viaja a aproximadamente 3 * 10 ^ 8 m / s
  4. Las ondas de sonido no se pueden polarizar en plano, mientras que las ondas de luz se pueden polarizar.

Las ondas de luz son fluctuaciones de radiación electromagnética, mientras que las ondas de sonido son oscilaciones en un medio (generalmente aire), que se propagan como un patrón de rarefacciones y compresiones.

Las ondas de luz son una corriente de fotones, una cantidad de la fuerza electromagnética. Las ondas sonoras son puramente oscilaciones de moléculas de aire, no hay ningún “sonido-quanta” específico involucrado.

¿Debo mencionar que las ondas de luz son más rápidas que las ondas de sonido?

Una onda sonora es el patrón de perturbación causado por el movimiento de energía que viaja a través de un medio (como el aire, el agua o cualquier otra materia líquida o sólida) a medida que se propaga lejos de la fuente del sonido . La fuente es un objeto que causa una vibración, como un teléfono que suena o las cuerdas vocales de una persona.

En física, el término luz a veces se refiere a la radiación electromagnética de cualquier longitud de onda, ya sea visible o no. En este sentido, los rayos gamma, rayos X, microondas y ondas de radio también son ligeros . Como todos los tipos de radiación EM, la luz visible se propaga como ondas .

Espera que esto responda.

Mira este video:

Las ondas de luz son ondas electromagnéticas, mientras que las ondas de sonido son ondas de sonido.

  • Las ondas electromagnéticas no necesitan un medio para viajar y pueden alcanzar las velocidades más altas posibles (velocidad de la luz).
  • Una onda de sonido necesita un medio para viajar. Es como si estuvieran más “dirigidos” que propagados a la perfección. Sin medio: sin sonido.

Ambas son ondas, por lo que ambas pueden superponerse y exponerse a turbulencias, pero una no requiere un medio, mientras que la otra sí.

La luz es radiación de fotones en el espectro electromagnético.

El sonido es la radiación de las ondas acústicas por compresión y rarefacción de las moléculas de aire.

Las ondas de sonido son invariables bajo las transformaciones de Galilei, las ondas de luz no lo son, esa fue la razón de la invención de la teoría de la relatividad.

Las ondas de sonido necesitan un medio para propagarse, las ondas de luz no.

Las ondas de sonido varían en velocidad y las ondas de luz no. También la diferencia entre las velocidades es asombrosa.

Salud

Las ondas de sonido no pueden viajar distancias más largas ya que tienen poca energía, mientras que, por otro lado, las ondas de luz pueden viajar distancias más largas ya que tienen mucha energía.

La diferencia simple es que las ondas de sonido se mueven en forma de compresión y de fracción rara y requieren un medio.

La onda de luz se mueve en forma de onda de sonido y no requiere medio.

  • No es el mismo medio (es decir, tipo de fuerza oscilante)
  • Uno es transversal, el otro es compresivo (es decir, en la dirección de propagación)

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