Différence entre les ondes mécaniques et électromagnétiques

Différence principale - ondes électromagnétiques et ondes mécaniques

Une vague est faite d'un certain type de perturbation qui voyage. En fonction de leurs propriétés, nous pouvons classer les ondes en plusieurs types. L'une des distinctions est basée sur le fait de savoir si les perturbations d'une vague nécessitent le passage d'un média. De cette façon, nous classons les ondes en ondes électromagnétiques et mécaniques. le différence principale entre les ondes mécaniques et électromagnétiques est que les ondes électromagnétiques ne nécessitent pas de support pour se propager tandis que les ondes mécaniques nécessitent un support pour se propager.

Que sont les ondes mécaniques

Les ondes mécaniques consistent en perturbations qui ne peuvent voyager qu'à travers un milieu. Vous pouvez créer une simple vague en agitant une corde de haut en bas. Il s'agit d'une vague mécanique. Lorsqu'une molécule monte, les molécules voisines se déplacent également, ce qui permet à la perturbation de se déplacer le long de la corde. Ici, la corde est la moyen de la vague, car c’est le mouvement des «molécules de corde» qui entraîne la perturbation.

Un autre très bon exemple d'une onde mécanique est une onde sonore. Les ondes sonores sont constituées de molécules oscillantes. En général, lorsque nous entendons un son, notre oreille détecte le mouvement de va-et-vient des molécules d’air (vous pouvez vérifier ce son vraiment est composé de molécules d’air vibrantes en plaçant une bougie devant un haut-parleur, voir la vidéo ci-dessous). Le cerveau interprète ce mouvement de va-et-vient des molécules d'air en tant que «son». Nous pouvons également entendre les sons via les vibrations d'autres types de molécules: vous pouvez entendre sous l'eau à cause des vibrations des molécules d'eau, par exemple.

Ce qui rend les ondes sonores mécaniques, c’est que le son ne pas être capable de propager s'il n'y avait pas de support. Par exemple, imaginez que vous mettiez une cloche qui sonne dans un bocal à vide et que vous laissiez lentement l'air sortir. Au fur et à mesure que l'air sortait du pot, le son deviendrait plus faible. Quand il n'y a pas d'air à l'intérieur du bocal, la cloche vibre toujours mais il n'y a rien entre les deux pour transporter le son à l'extérieur, donc le son s'arrête. Si vous laissez entrer lentement de l'air, vous pouvez recommencer à entendre le son. Cette expérience est montrée dans la vidéo ci-dessous:

Que sont les ondes électromagnétiques

Les ondes électromagnétiques sont constituées de perturbations pouvant se déplacer sans milieu. Par exemple, la lumière du Soleil est une onde électromagnétique qui traverse le vide entre la Terre et le Soleil. Les ondes électromagnétiques peuvent le faire car elles ne reposent pas sur des molécules vibrantes. Au lieu de cela, ce qui oscille dans une onde électromagnétique est un champ électrique. Il y a un champ magnétique aussi, qui oscille en phase avec le champ électrique, à 90^o au champ électrique. Les vibrations sont conduites dans une direction qui est à 90^o aux oscillations dans le champ électrique et le champ magnétique. Une courte animation de la vibration de ces champs est présentée dans la vidéo ci-dessous:

Dans le vide, toutes les ondes électromagnétiques se déplacent à une vitesse d’environ 3 × 10⁸ Mme^-1. Ceci est souvent appelé le vitesse de la lumière dans le vide. Selon leur longueur d'onde, ils peuvent être classés en plusieurs types. Le diagramme montre ces différents types, de la plus grande longueur d'onde (à gauche) à la plus petite (à droite).

Le spectre électromagnétique

Les oscillations étant perpendiculaires à la direction de propagation, les ondes électromagnétiques sont des ondes transversales. Cela signifie que les ondes électromagnétiques peuvent être polarisées.

Différence entre les ondes mécaniques et électromagnétiques

Méthode de propagation

Ondes mécaniques nécessite un support pour se propager.

Ondes électromagnétiques ne nécessite pas de support pour se propager. Ils peuvent se propager dans le vide.

La vitesse

Ondes mécaniques voyage plus lent que les ondes électromagnétiques.

Ondes électromagnétiques voyager à 3 × 10⁸ Mme^-1 sous vide. Quand ils voyagent à travers d’autres médias, ils ralentissent un peu.

Type d'ondes

Ondes mécaniques pourrait être transversale ou longitudinale. Quand ils sont longitudinaux, ils ne peuvent pas être polarisés.

Ondes électromagnétiques sont des ondes transversales, donc elles peuvent être polarisées.

Courtoisie d'image

“Diagramme du spectre de Milton, montrant le type, la longueur d'onde (avec des exemples), la fréquence, la température d'émission du corps noir…” par Inductiveload, NASA (auto-fabrication, informations de la NASA) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Chambre des communes