Разница между электромагнитной волной и материальной волной

ключевое отличие между электромагнитной волной и волной вещества является то, что электромагнитные волны имеют электрические и магнитные поля, связанные с ними, в то время как материальные волны не имеют какого-либо электрического или магнитного поля.

Волна - это возмущение поля, в котором физический атрибут колеблется многократно в каждой точке или распространяется из каждой точки в соседние точки. Электромагнитные волны и волны материи - это два типа таких волн. Более того, вся материя может вести себя как волна. И эта концепция была впервые предложена Луи Де Бройлем, которая привела к тому, что эти волны были названы «волнами Бройля»..

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое электромагнитная волна 
3. Что такое Волна Материи
4. Сравнение бок о бок - электромагнитная волна и материальная волна в табличной форме
5. Резюме

Что такое электромагнитная волна?

Электромагнитная волна - это тип волны, которая перемещается в пространстве и несет электромагнитную энергию излучения. Эти волны распространяются со скоростью света в вакууме. Типы электромагнитных волн включают радиоволны, микроволны, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи и т. Д. Кроме того, мы можем охарактеризовать эти электромагнитные волны, используя длину волны, частоту или энергию.

Рисунок 01: Электромагнитная волна, показывающая перпендикулярные электрические и магнитные поля

Эти электромагнитные волны имеют как электрические, так и магнитные компоненты. Здесь мы видим, что колебания электрического и магнитного полей перпендикулярны друг другу и колеблются в направлении распространения волны..

Кроме того, электромагнитная волна состоит из квантов, называемых «фотонами». Фотон не имеет массы, но имеет релятивистскую массу; таким образом, гравитация может воздействовать на эти фотоны так же, как нормальная материя. Когда мы даем энергию для атома, электроны могут переходить на высокие энергетические уровни, но поскольку состояние с более высокой энергией нестабильно, электроны возвращаются в состояния с более низкой энергией, высвобождая фотоны. Следовательно, этот инцидент может производить электромагнитное излучение. Используя этот принцип, мы можем получить спектры излучения для химических элементов и определить уровни энергии этих атомов.

Что такое Волна Материи?

Волны материи - это волны, состоящие из частиц. Однако эти волны не связаны с электрическими и магнитными полями. В отличие от электромагнитных волн, эти материальные волны состоят из частиц (которые имеют массу и объем). Таким образом, вся материя может вести себя как волна.

Рисунок 02: Демонстрация материальной волны при дифракции электронов

Концепция материальных волн была впервые предложена Луи Де Бройлем, что привело к тому, что эти волны назывались также «волнами Бройля»..

В чем разница между электромагнитной волной и материальной волной?

Электромагнитные волны - это тип волн, которые перемещаются в пространстве и несут энергию электромагнитного излучения, тогда как волны материи - это волны, состоящие из частиц. Итак, ключевое различие между электромагнитной волной и волной вещества состоит в том, что с электромагнитными волнами связаны электрические и магнитные поля, тогда как у волн материи нет никакого электрического или магнитного поля..

Более того, как еще одно важное различие между электромагнитной волной и волной вещества, мы можем сказать, что электромагнитная волна состоит из фотонов (которые не имеют массы или объема), в то время как волна материи содержит частицы (которые имеют массу и объем).

Приведенная ниже инфо-графика показывает больше сравнений, связанных с разницей между электромагнитной волной и волной вещества..

Резюме - электромагнитная волна против материи

Электромагнитные волны и волны материи отличаются друг от друга несколькими способами. Ключевое различие между электромагнитной волной и волной материи состоит в том, что с электромагнитными волнами связаны электрические и магнитные поля (что привело к названию этой волны как таковой), тогда как у волн материи нет никакого электрического или магнитного поля..

Ссылка:

1. Хельменстин, Энн Мари. «Определение электромагнитного излучения». ThoughtCo, 27 января 2019 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Onde electromagnetique» от SuperManu - Self, основано на изображении: Onde electromagnetique.png (CC BY-SA 3.0) с помощью Commons Wikimedia
2. «Двойственность волны-частицы». Автор Thierry Dugnolle - собственная работа (CC0) через Commons Wikimedia