Dans le monde moderne, il existe de nombreuses applications scientifiques et technologiques de différents types de vagues. La plupart de ces applications utilisent des ondes sonores ou des ondes électromagnétiques. Les ondes sonores sont des ondes mécaniques alors que les ondes électromagnétiques ne sont pas des ondes mécaniques. Donc, les ondes sonores nécessitent un support pour leur propagation alors que les ondes électromagnétiques ne nécessitent pas de support. C'est le différence principale entre les ondes sonores et les ondes électromagnétiques. Il y a beaucoup d'autres différences entre ces deux. Cet article tente de les expliquer en détail.
Les ondes sonores sont des ondes mécaniques produites par des vibrations mécaniques. Par exemple, lorsque votre téléphone sonne, il fait vibrer son environnement, générant compression et raréfaction dans les airs. Ces compression et raréfaction se propagent dans l'air. Quand ils atteignent notre tympan, ils font vibrer le tympan; c'est ce que nous percevons comme un son. Ils nécessitent un support matériel pour la propagation car ce sont des ondes mécaniques. Par conséquent, les ondes sonores ne peuvent pas traverser le vide.
Les ondes sonores se propagent dans l'air, les liquides et le plasma sous forme d'ondes longitudinales. Dans les solides, en revanche, les ondes sonores peuvent se propager à la fois en ondes longitudinales et en ondes transversales. Quoi qu'il en soit, la vitesse du son dépend des propriétés du matériau. Dans l'air, la vitesse de la lumière augmente avec la température.
Pour notre commodité, les ondes sonores sont classées en trois bandes, comme indiqué ci-dessous..
Infrasound - Fréquences inférieures à 20Hz
Son audible - Fréquences comprises entre 20Hz et 20000Hz
Ultrason - Fréquences supérieures à 20000Hz
Les ondes sonores longitudinales ne peuvent pas être polarisées car seules les ondes transversales peuvent l'être.
En outre, les ondes sonores principalement caractérisées par leur hauteur, le son et la qualité.
Les ondes électromagnétiques sont produites en accélérant ou en ralentissant les particules chargées. Ce sont des ondes transversales. En conséquence, les ondes électromagnétiques sont polarisables. Les ondes électromagnétiques, à la différence des autres types d’ondes, contiennent un champ magnétique ainsi qu’un champ électrique oscillant perpendiculairement les unes aux autres et perpendiculaires à la direction de propagation de l’onde. Ces ondes transportent de l'énergie dans le sens de la propagation de l'onde. Ils peuvent se propager à travers le vide car ils ne sont pas des ondes mécaniques. Ils peuvent se propager dans l'air, les liquides ou les solides. Quoi qu’il en soit, les ondes électromagnétiques s’atténuent lorsqu’elles se déplacent dans un milieu matériel. Le degré d'atténuation dépend des propriétés matérielles du support à travers lequel se propagent les ondes électromagnétiques. Dans le vide, les ondes électromagnétiques voyagent avec 3 × 108Mme-1. Dans tout milieu matériel, la vitesse des ondes et leurs longueurs d'onde diminuent.
Les fréquences des ondes électromagnétiques ont une plage extrêmement large. Les propriétés des ondes dépendent de la fréquence, de l'amplitude, etc. Par conséquent, pour notre commodité, les ondes électromagnétiques sont regroupées en plusieurs bandes, à savoir les ondes radio, les micro-ondes, l'infrarouge, la lumière, les rayons UV, les rayons X et les rayons γ. Au total, toute la gamme s'appelle le spectre électromagnétique.
Les ondes sonores: Les ondes sonores sont produites par des vibrations mécaniques.
Ondes EM: Les ondes électromagnétiques sont produites en accélérant (ou en ralentissant) les particules chargées.
Les ondes sonores: Les ondes sonores sont créées par des instruments de musique, des haut-parleurs, des diapasons, etc..
Ondes EM: Les ondes électromagnétiques sont créées dans les fils conducteurs, le rayonnement du corps noir.
Les ondes sonores: Le son ne peut pas se propager par le vide.
Ondes EM: Les ondes électromagnétiques voyagent à la vitesse de ms-1 .
Les ondes sonores: La vitesse du son dans l'air augmente avec la température.
Ondes EM: La vitesse des ondes électromagnétiques dans l'air est légèrement plus lente que dans le vide.
Les ondes sonores: Les ondes sonores longitudinales ne sont pas polarisables.
Ondes EM: Les ondes électromagnétiques sont polarisables.
Les ondes sonores: Les ondes sonores ne peuvent pas exciter les atomes.
Ondes EM: Les ondes électromagnétiques peuvent exciter les atomes.
Les ondes sonores: Les ondes sonores produisent l'audition.
Ondes EM: Les ondes EM produisent voir.
Les ondes sonores: Il existe de nombreuses applications, y compris les instruments de musique, le balayage par ultrasons, le nettoyage par ultrasons, les sonars, les explorations de minéraux, de pétrole, d'électronique grand public et d'audition..
Ondes EM: Il y a des centaines d'applications. En général, ces applications sont répertoriées dans les bandes correspondantes du spectre électromagnétique car la plupart des applications dépendent de la fréquence des ondes électromagnétiques..
Ondes radio-Radiodiffusion, etc..
Micro-ondes - four à micro-ondes, télévision, téléphones portables, etc..
Télécommandes infrarouges.
Lumière visible - vision, photosynthèse,
Spectroscopie ultraviolet-UV-visible
Rayons X - imagerie diagnostique des rayons X en médecine, cristallographie aux rayons X.
Rayon γ- radiothérapie, pour stériliser le matériel médical.
Courtoisie d'image:
“Ondes électromagnétiques” de P.wormer - Travail personnel, (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
“Sound waves” de Luis Lima89989 - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons