خصائص سرعة الضوء والصوت
خصائص سرعة الضوء والصوت، كثيرة ومتعددة وتختلف عن بعضها البعض بشكل كبير، هذه الخصائص هي التي تؤثر على سرعة كل منهم بشكل واضح، بل وهي التي تعطي لكل منهم السمات الخاصة به والتي تميزه عن الأخر بشكل كبير.
محتويات المقال
[ عرض ]
الضوء
- علميًا يعتبر الضوء هو عبارة عن مجموعة من الموجات الكهرومغناطيسية، والتي تنتقل في أي فراغ بسرعة ثابتة، هذه السرعة التي ينتقل فيها الضوء في الفراغ تصل إلى 300 ألف كيلو متر في الثانية الواحدة.
- يعرف أيضًا بشكل علمي أن الضوء طاقات الموجات الخاصة به تعتمد بشكل أساسي على ترددها، فإذا كان تردد هذه الموجات في زيادة كانت الطاقة الخاصة بالضوء هي الأخرى في زيادة.
- على حسب النظرية النسبية فقد أصبح من المسلم به أن سرعة الضوء هي أقصى سرعة، والتي تستخدم في السفر للطاقة أو للمعلومات أو حتى للمادة في الفراغ الفضائي.
- كما أن سرعة الضوء تم اعتمادها على أنها السرعة الخاصة بانتقال أي أجسام ليس لها كتلة، والتي تعد هي السرعة الخاصة بالجاذبية وأغلب النظريات العلمية قد فكرت في هذا الأمر من سنوات طويلة.
- مهما اختلفت السرعة الخاصة بالمصدر فإن الأجسام وحتى الجسيمات التي لا يوجد لها أي كتلة، تسافر فيها بسرعة الضوء بشكل سريع وبسيط مهما أخلفت كتلها وسرعة المصدر.
اخترنا لك هنا: حل مشكلة الصوت في الايفون عند الاتصال
الصوت
- إن الصوت يعتبر أحد الظواهر الفيزيائية والتي يرتبط التأثر بها بحاسة السمع، ولذلك فإنها مختلفة بسبب اختلاف المعدل الخاص بهذه الحاسة لدى كل الكائنات الحية وتفاوتها بشكل كبير.
- فيما يخص الإنسان بالحديد فإن الصوت يصل إلى حاسة السمع الخاصة به في حالة ما وصلت ذبذبات الصوت ما بين 15- 20 ألف هرتز، على أن يصل التردد هذا إلى أذن الإنسان الداخلية إذا قلت عن ذلك لا يسمع الصوت.
- تنتقل الذبذبات المرتبطة بالصوت إلى أذن الإنسان الداخلية عن طريق الهواء، وكذلك الذبذبات التي يمكن أن يسمعها الإنسان في أي مواد صلبة أو أي مواد سائلة فهذه الأصوات أيضًا أطلق عليها العلماء أصوات.
- أما إذا زادت الذبذبات عن 20 ألف هرتز فإن العلماء أطلقوا عليها الموجات الفوق صوتية، الصوت من الممكن أن ينتقل بشكل طولي أو بشكل عرضي، ولكن من الضروري ألا يتحرك أي جزء من الناقل أو المؤثر في الوسيط.
- الوسيط هو السبيل الذي يمر من خلاله الصوت مهما كان الشكل أو الطريقة الخاصة بالموجات الصوتية، حتى يتم انتقال الصوت بسرعة بشكل جيد من هذا الوسيط يجب ألا تتدخل فيه أي مؤثرات خارجية.
خصائص سرعة الضوء والصوت
إن خصائص سرعة الضوء والصوت كثيرة ومختلفة عن بعضها، فخصائص سرعة الصوت أقل من الضوء، حيث أن خصائص سرعة الضوء كثيرة ومتنوعة بشكل كبير ما بين هندسية وموجية وكمية كالآتي:
1- خصائص سرعة الضوء
- خصائص سرعة الضوء الهندسية: إن الخصائص الهندسية للضوء مختلفة ومتعددة منها أن الضوء ينتشر في خطوط مستقيمة، وأن الضوء سرعته محدودة، ومن خواصه الهندسية الانعكاس والانكسار والتشتت.
- خصائص سرعة الضوء الموجية: كذلك الخصائص الموجية الخاصة بالضوء متعددة، فموجاته متداخلة، وتتميز بالحيود والاستقطاب، هذا بجانب أنها موجات كهرومغناطيسية، وانكساره مزدوج.
- خصائص سرعة الضوء الكمية: أيضًا الخصائص الكمية المرتبطة بالضوء كثيرة، مدارات الضوء دائمًا ذرية، والكثافة الخاصة به احتمالية، ومستويات الضوء مرتبطة بالطاقة، إلى جانب الكمات والليزر.
2- خصائص سرعة الصوت
- أما فيما يتعلق بأمر خصائص سرعة الصوت فالأمر مختلف بشكل كبير عن الضوء، حيث أنه الصوت ليس له خصائص كبيرة تؤثر في سرعته، ولذلك فإنه عرضه للتأثر بأي نوع من العوامل الخارجية المؤثرة عليه.
- فالخصائص التي تؤثر في سرعة الضوء هي الدرجة الخاصة بالصوت، ومدى ارتفاع هذا الصوت، ومدة جودة ونقاء والصوت، والنمط الخاص بموجاته، هذا إلى جانب التردد الخاص بالصوت، وسعة هذا الصوت.
سرعة الضوء
- إن الضوء يعبر أكبر سرعة متعارف عليها في الوقت الحالي، ولذلك فإن هذه السرعة تجعل الصوت يتحرك وينتقل بشكل سريع أيضًا، لذلك أيضًا أخذ العلماء السنة الضوئية مقياس ثابت للمسافات الفضائية البعيدة.
- واعتبروا أن السرعة الخاصة بالضوء ثابتة ولا تزيد قيمتها عن 300000 كيلو متر خلال الثانية، وقالوا إن نتيجة لهذه النظرية فإن الشمس التي تبعد عن الأرض 150 مليون كم يصل ضوئها إليها في 8 دقائق تقريبًا.
- وأكد أينشتاين في كل نظرياته وأهمها النسبية أن سرعة الضوء هي السرعة الأكبر في الكون، ومن هذه النظريات تم إختراع الكثير من الاكتشافات التي من أهمها الحاسب الآلي عن طريق الموجات الكهرومغناطيسية.
شاهد أيضًا: الموجات الصوتية واستخداماتها في الزراعة
سرعة الصوت
- أما الصوت فإنه مختلف عن الضوء حتى في السرعة الخاصة به، حيث أنه تختلف بشكل كبير على حسب المجال الذي ينتقل فيه هذا الصوت، إلى جانب أيضًا المؤثرات الخارجية التي تؤثر عليه.
- فالصوت يتأثر بشكل كبير بكثافة وحجم الجسم الذي ينتقل خلاله، كذلك يختلف على حسب الجسم الذي ينتقل فيه هل هو صلب أو سائل أو غازي، هذا إلى جانب كافة العوامل الخارجية التي تؤثر في هذه السرعة.
- هذا بجانب بالطبع المؤثر الكبير الذي يؤثر على سرعة الصوت وهو درجة حرارة الجو المحيط به، فإذا كان الجو جاف والحرارة معتدلة يمكن أن تصل سرعة الصوت إلى 343 متر خلال الثانية.
أيهما أسرع الضوء أم الصوت؟
- مثلما يبحث الكثير عن خصائص سرعة الضوء والصوت، فإن العديد من الأشخاص قد يبحثون عن أي منهم أسرع إذا كان الصوت أم الضوء، وبشكل مبدئ الضوء هي السرعة الأكبر في الكون حتى الوقت الحالي.
- لذلك نجد أن البرق وهو الضوء يسبق بشكل دائم الرعد وهو الصوت الناتج عنه، حيث أنه في هذه الحالة بشكل خاص ينتج الصوت نتيجة لاصطدام أجزاء الضوء ببعضها البعض فينتج عنها ذلك الصوت.
- كما أن السرعة الخاصة بالضوء يعتبر من السهل أن نوضح سرعتها من عدمه، ذلك لأن السرعة الخاصة بالضوء ثابتة بشكل دائم، أما الصوت فالسرعة الخاصة به مختلفة وتتأثر بالكثير من الأمور المحيطة به.
اقرأ أيضًا: سرعة الصوت في الهواء الساخن والبارد
الأشياء التي تؤثر على سرعة الصوت
- الصوت سرعته من السهل أن تتأثر بشكل كبير بالعديد من العوامل والأمور المختلفة والتي تحيط به، وهذا بالطبع بخلاف الضوء التي تعتبر سرعته ثابتة إلى حد كبير.
- المحيط: فالمحيط الذي يوجد حول الصوت والكثافة الخاصة به من أكثر المؤثرات التي تغير في سرعة الصوت، حيث أن مرونة المحيط الذي يمر منها الصوت تؤثر في سرعته بشكل كبير.
- درجات الحرارة: كذلك انخفاض أو ارتفاع درجات الحرارة في المحيط الذي يمر منه الصوت تؤثر بشكل سلبي في مدى السرعة الخاصة به، حيث أن سرعة الصوت تقل مع الحرارة المنخفضة وتزيد مع الحرارة المرتفعة.
- الضغط: الضوء أيضًا يتأثر في سرعته بسبب الضغط في المحيط الخاص بالصوت، فكلما كان الضغط في هذا المحيط عالي ومرتفع، كلما كانت سرعة الصوت أقل من المعدل الطبيعي.
لقد تعرفنا معكم في هذا المقال على خصائص سرعة الضوء والصوت بصورة واضح، كما تعرفنا على أي من الضوء والصوت أسرع، وكافة الأمور التي من الممكن أن تؤثر على سرعة الصوت بأي صورة من الصور المختلفة