Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom reizen golven van verschillende golflengten met dezelfde snelheid?

Golven van verschillende golflengten zijn niet Reis met dezelfde snelheid, behalve in zeer specifieke gevallen.

Dit is waarom:

* De snelheid van een golf hangt af van het medium waar het doorheen reist. Geluid reist bijvoorbeeld sneller in vaste stoffen dan in vloeistoffen, en sneller in vloeistoffen dan in gassen. Dit komt omdat de deeltjes in een dichter medium dichter bij elkaar zijn, waardoor trillingen sneller kunnen overbrengen.

* Verschillende golflengten hebben vaak verschillende snelheden in hetzelfde medium. Dit geldt met name voor elektromagnetische golven, waaronder licht, radiogolven en röntgenfoto's. De snelheid van het licht in een vacuüm is constant, maar in andere materialen verandert het afhankelijk van de golflengte. Dit fenomeen wordt dispersie genoemd.

Hier zijn enkele voorbeelden:

* licht: Een prisma scheidt wit licht in een regenboog omdat verschillende golflengten van licht door het prisma met verschillende snelheden reizen. Blauw licht reist iets langzamer dan rood licht, dus het buigt meer.

* geluid: Hoogfrequente geluiden (korte golflengten) reizen iets sneller dan laagfrequente geluiden (lange golflengten) in lucht. Daarom hoor je misschien een donderslag een fractie van een seconde na het zien van de bliksemflits, hoewel beide gebeurtenissen tegelijkertijd plaatsvinden.

De enige keer dat golven van verschillende golflengten met dezelfde snelheid reizen, zijn in specifieke situaties:

* In een vacuüm reizen alle elektromagnetische golven met de snelheid van het licht.

* In sommige zeer specifieke materialen, zoals sommige soorten glas, kunnen golven van verschillende golflengten met ongeveer dezelfde snelheid reizen. Dit is echter een zeldzaam voorkomen en is meestal van toepassing op een beperkt bereik van golflengten.

In het algemeen is het belangrijk om te onthouden dat golfsnelheid wordt bepaald door zowel het medium als de golflengte.