Бул салыштыруу үндүн, чөйрөнү талап кылган механикалык узунунан толкундун жана вакуум аркылуу тарай алган электромагниттик туурасынан кеткен толкундун, жарыктын ортосундагы негизги физикалык айырмачылыктарды деталдуу түрдө баяндайт. Ал бул эки кубулуштун ылдамдыгы, таралышы жана заттын ар кандай абалы менен өз ара аракеттенүүсү боюнча кандайча айырмаланарын изилдейт.
Басымдын жана жылышуунун узунунан кеткен толкуну катары чөйрө аркылуу өтүүчү механикалык термелүү.
Туурасынан кеткен толкун катары кыймылдаган термелүүчү электр жана магнит талааларынан турган электромагниттик бузулуу.
| Мүмкүнчүлүк | Үн | Жарык |
|---|---|---|
| Вакуумдагы ылдамдык | 0 м/с (Жүрүү мүмкүн эмес) | ~300 000 000 м/с |
| Толкун геометриясы | Узунунан кеткен (жол жүрүүгө параллель) | Туурасынан кеткен (жол кыймылына перпендикуляр) |
| Орточо артыкчылык | Катуу заттарда эң ылдам жүрөт | Вакуумда эң ылдам жүрөт |
| Толкундун булагы | Механикалык титирөө | Заряддалган бөлүкчөлөрдүн кыймылы |
| Тыгыздыктын таасири | Ылдамдык тыгыздык менен жогорулайт | Ылдамдык тыгыздык менен төмөндөйт |
| Аныктоо ыкмасы | Кулак жаргактары / Микрофондор | Торчолор / Фотодетекторлор |
Үн – бул чөйрөдөгү молекулалардын кагылышуусуна алып келүүчү, кинетикалык энергияны чынжыр боюнча өткөрүүчү механикалык толкун. Ал ушул физикалык өз ара аракеттенүүлөргө таянгандыктан, үн титиреген бөлүкчөлөр жок вакуумда жашай албайт. Тескерисинче, жарык – бул өзүн-өзү камсыз кылуучу электр жана магнит талааларын пайда кылуучу электромагниттик толкун, бул ага эч кандай колдоочу материалсыз мейкиндиктин боштугу аркылуу жылууга мүмкүндүк берет.
Үн толкунунда чөйрөнүн бөлүкчөлөрү толкун кыймылдаган багытка параллель түрдө алдыга жана артка термелип, кысылуу жана сейрек бөлүнүү аймактарын түзөт. Жарык толкундары туурасынан кеткен, башкача айтканда, термелүүлөр кыймыл багытына тик бурчта пайда болот. Бул жарыктын поляризацияланышына — белгилүү бир тегиздикте термелүү үчүн чыпкаланышына — мүмкүндүк берет, бул касиет узунунан кеткен үн толкундарында жок.
Жарыктын ылдамдыгы вакуумдагы универсалдуу туруктуу чоңдук болуп саналат, ал айнек же суу сыяктуу тыгызыраак материалдарга киргенде бир аз жайлайт. Үн тескерисинче жүрөт; ал газдарда эң жай, ал эми суюктуктарда жана катуу заттарда алда канча тез жүрөт, анткени атомдор тыгызыраак жайгашкан, бул термелүүнү натыйжалуураак өткөрүүгө мүмкүндүк берет. Жарык абадагы үнгө караганда миллион эсе ылдамыраак болсо да, үн жарык өтө албаган тунук эмес катуу заттарга кире алат.
Көрүнгөн жарыктын толкун узундугу өтө кыска, болжол менен 400дөн 700 нанометрге чейин, ошондуктан ал микроскопиялык түзүлүштөр менен өз ара аракеттенет. Үн толкундарынын физикалык өлчөмдөрү алда канча чоң, толкун узундуктары сантиметрден бир нече метрге чейин жетет. Масштабдагы бул олуттуу айырмачылык үндүн бурчтарда жана эшиктерде оңой ийилүүсүн (дифракция), ал эми жарыктын окшош ийилүү эффекттерин көрсөтүү үчүн алда канча кичинекей диафрагманы талап кылаарын түшүндүрөт.
Космосто катуу жарылуулар болуп жатат.
Космос – бул термелүүлөрдү алып жүрүүчү өтө аз бөлүкчөлөрү бар дээрлик вакуум. Аба же суу сыяктуу чөйрөсүз үн толкундары тарай албайт, демек, асман кубулуштары адамдын кулагына таптакыр үнсүз угулат.
Жарык бардык материалдарда туруктуу ылдамдыкта тарайт.
Вакуумдагы жарыктын ылдамдыгы туруктуу болгону менен, ал ар кандай чөйрөлөрдө бир кыйла жайлайт. Сууда жарык вакуум ылдамдыгынын болжол менен 75% менен, ал эми алмазда ал максималдуу ылдамдыгынын жарымынан азыраак менен кыймылдайт.
Үн жана жарык, негизинен, бир эле толкун түрү.
Алар түп-тамырынан бери айырмаланган физикалык кубулуштар. Үн – бул заттын (атомдордун жана молекулалардын) кыймылы, ал эми жарык – бул энергиянын талаалар (фотондор) аркылуу кыймылы.
Жогорку жыштыктагы үн жогорку жыштыктагы жарык менен бирдей.
Жогорку жыштыктагы үн жогорку жыштык катары кабыл алынат, ал эми жогорку жыштыктагы көрүнгөн жарык кызгылт көк түс катары кабыл алынат. Алар бири-бирине дал келбеген таптакыр башка физикалык спектрлерге кирет.
Механикалык термелүүлөрдү, акустиканы же катуу жана суюк тосмолор аркылуу байланышты талдоодо үн моделин тандаңыз. Оптика, вакуумдар аркылуу жогорку ылдамдыктагы маалыматтарды берүү же электромагниттик нурлануу сенсорлору менен иштөөдө жарык моделин колдонуңуз.
Абалдын эволюциясы физикалык системалардын убакыттын өтүшү менен кандайча динамикалык түрдө өзгөрүп жатканын көзөмөлдөйт, өзгөрүлмө өзгөрмөлөргө жана траекторияларга көңүл бурат, ал эми статикалык геометрия бул өзгөрүүлөрдүн убакытка өзү жооп бербестен кайда жүрүшү мүмкүн экендигин чектөөчү же аныктоочу туруктуу, өзгөрүлбөс мейкиндик фонду же түзүмдү камсыз кылат.
Алдын ала айтуу убакыт моделдери убакыттык прогрессияны жана релятивисттик кеңейүүнү болжолдоо үчүн математикалык алкактарды жана физикалык теорияларды колдонсо, эмпирикалык убакытты өлчөө убакыттын чыныгы өтүшүн физикалык жактан сандык жактан аныктоо жана көзөмөлдөө үчүн тактыктагы аспаптарга таянат. Бул эки жолду тең салмактоо таза абстракттуу физика менен чийки байкоо маалыматтарынын ортосундагы ажырымды жок кылат.
Механикалык аралаштыруунун натыйжалуулугу суюктуктун динамикасы жана хаотикалык адвекция аркылуу суюк катмарлардын физикалык гомогендешүүсүнө багытталган, ал эми даамдын бөлүштүрүлүшү молекулярдык массанын алмашуусун, фазанын бөлүнүшүн жана ароматтык кошулмалардын туруксуздугун камтыйт. Биринчиси мейкиндиктеги бирдейликти орнотсо, экинчиси даам молекулаларынын сезүү рецепторлору менен кандайча өз ара аракеттенишин аныктайт.
Бул салыштыруу Альберт Эйнштейндин революциялык эмгегинин эки түркүгүн талкалап, атайын салыштырмалуулук теориясы кыймылдагы объектилер үчүн мейкиндик менен убакыттын ортосундагы байланышты кандайча кайрадан аныктаганын, ал эми жалпы салыштырмалуулук теориясы бул түшүнүктөрдү кеңейтип, тартылуу күчүнүн фундаменталдык мүнөзүн ааламдын өзүнүн ийрилиги катары түшүндүрөт.
Бул деталдуу салыштыруу элементтердин бирдиктүү фундаменталдык бирдиктери болгон атомдор менен химиялык байланыш аркылуу пайда болгон татаал түзүлүштөр болгон молекулалардын ортосундагы айырмачылыкты тактайт. Ал алардын туруктуулугундагы, курамындагы жана физикалык жүрүм-турумундагы айырмачылыктарын баса белгилеп, студенттерге жана илим ышкыбоздоруна зат жөнүндө негизги түшүнүк берет.
