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音波と光波の類似点と相違点について教えてください。ある程度説明されたんですが、いまいち分かりません。

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A 回答 (4件)

超音波 : ミクロとマクロの共通言語と言う資料を紹介します



(大阪大学・大学院基礎工学研究科(基礎工学部)・機能創成専攻(機械科学コース) 平尾研究室)
http://www-ndc.me.es.osaka-u.ac.jp/intro.htm

超音波とは,媒質を伝わる高い周波数の機械的振動のことです.計測の道具としてはコウモリやイルカから魚群探知機,医療機器に至るまで幅広く使われています.固体内には縦波と横波があり,たとえば金属の場合,縦波は1秒間に約6000m,横波はその半分強を伝ぱします.
 一般に,波動のスケールを特徴付けるものに波長というものがあります.可視光で10の-7乗メートル,X線で10の-10乗メートル,電子線で10の-12乗メートルのオーダーです.金属結晶の原子間隔がおよそ10の-10乗メートルですから,X線や電子線は結晶構造を捕えることが可能です.これらに比べると,超音波の波長はかなり長く,10の-4乗~ 10の-3乗メートル程度です.このことから,超音波はマクロな量を捕えると考えられてきました.例えば,固体内のミリメートルスケールの亀裂の有無を調べたり,あるいは,人体の臓器の運動を観察したり.しかし,実際には超音波はかなりミクロな物理変化にも反応することが明らかになってきました.金属内の10の-9乗メートルオーダーの析出物の判明や高温超伝導体の超伝導遷移に伴う結晶構造の変化,超音波による可視光線の発光などがその例です.これらはいずれも10の-9乗~10の-7乗メートルのオーダーの物理現象です.超音波はマクロとミクロの情報を同時に得ることができる唯一の手段といえるでしょう. [記:荻]
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No.1の電磁波の速さがちがっていたので訂正します。


真空中で 299792458 m/s です。
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#1さんのおっしゃられたものの追加です.


(相違点)
○一般に,屈折の際の入射角と屈折角の大小関係が逆.
○光波は横波,音波は縦波(疎密波).
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一応、書いてみますが、どんなレベルの回答をお望みなのか分からないので、必要なら補足か再質問をしてください。


(相違点)
○速さがちがいます。音波は0℃の空気中で331.5 m/s。光波(電磁波)は真空中で 29979245800 m/s
○伝わるものがちがいます。音波は空気とか金属など、何かの媒質がないと伝わりません。電磁波は真空中を伝わります。
○音波は媒質の位置・圧力の変化が伝わるものです。電磁波は電場と磁場の変化が伝わるものです。

(類似点)
○反射、屈折をします。
○エネルギーを運びます。
○情報を伝えることができます。
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