ראשית, ישנם שני הבדלים עיקריים בין גלי קול לגלי אור. ההבדל הראשון הינו המהירות:
גלי קול נעים דרך אוויר במהירות של כ 344 מטר לשניה בעוד גלי אור נעים בריק במהירות של 300 אלף קילומטר לשניה.
ההבדל השני הינו שגל קול הינו גל אורכי (שינוי בדחיסות וההתפשטות של החומר) בעוד אור הינו גל רוחבי בשדה אלקטרומגנטי. גל האור הינו גל אלקטרומגנטי, 'שטף של פוטונים' המתקדמים בריק במהירות C.
אך חשוב להדגיש: גלי קול אינם קרינת אנרגיה (radiant energy) כמו הגלים האלקטרומגנטיים.


קול הינו גל רוחבי, הקול הוא למעשה אוסף של דחיסות ודילול מכניים דרך תווך

על אף ששניהם הם תצורה של תנועת גלים, קול דורש תווך מוצק, נוזל או גז. אור לעומת זאת יכול לנוע בריק.
ככל שהתווך הינו צפוף יותר כך גדולה יותר מהירותו של הקול. ההיפך הוא עבור אור. אור עובר בערך כשליש לאט יותר במים מאשר באוויר. קול עובר דרך כל החומרים אך אור אינו יכול לעבור דרך חומרים אטומים.

תדירות משפיעה הן על אור והן על קול. טווח תדרים מסויים של גלי קול גורם לנו לתחושת שמע. תנודה איטית (תדירות קטנה) בקול נותנת לנו את התחושה של צליל נמוך. תנודה מהירה יותר (תדירות גבוהה יותר) יוצרת צליל חזק יותר.

באותו אופן, טווח מסויים של תדרים מהווה את ספטרום האור הנראה לנו (בני האדם). אור סגול נוצר מהתדירויות הגדולות יותר שבספקטרום האור הנראה בעוד אור אדום נוצר בתדירויות הנמוכות שבתחתית ספקטרום האור הנראה.
שינוי בתדירות של גלי קול גורמים לתחושת שמיעה- גובה צליל. שינוי בתדירות של גלי אור גורמים לתחושה ויזואלית- שינוי בצבע.


האור הנראה הינו חלק מספקטרום הגלים האלקטרומגנטיים.

נעמוד על הבלבול שבין גלי רדיו ובין גלי קול:
גלי רדיו, הם חלק מספקטרום הקרינה האלקטרומגנטית שהאור (ספקטרום האור הנראה) הינו חלק ממנה. גלי רדיו יכולים להפוך לצליל (sound), וצליל גם כן מועבר כגלים. אך יש להדגיש שגלי הקול הללו (הצלילים) אינם מורכבים מפוטונים.


באיור אנו רואים גל רדיו שהוא למעשה גל אלקטרומגנטי.

גלי רדיו הם אינם גלי קול כלומר הם אינם גלים אורכיים של אוסף של דחיסות ודילול מכניים דרך תווך.
גלי רדיו הם גלים אלקטרומגנטיים (גלים רוחביים) בדיוק כמו שהאור הנראה הוא גל אלקטרומגנטי.

גלי הקול נוצרים ע"י תנודות מהירות של אובייקט. תנודה זו יכולה להגרם בדרכים רבות- ע"י גלי רדיו, ע"י אימפולס חשמלי, או ע"י אמצעי מכני כלשהו. התזוזה של התנודה לסרוגין דוחסת ומפחיתה בלחץ את חלקיקי האוויר, דבר היוצר גל שמורכב מ'דחיסה' ו'דילול'. על כן, קול אינו יכול לנוע במרחב ריק, בו אין חלקיקים בכדי ליצור גל קול.
בניגוד מוחלט, גלי רדיו כן יכולים לנו בריק משום שהם מורכבים מפוטונים (הם גלים אלקטרומגנטיים).

גלי קול יכולים לנוע לאורך מרחק קצר יחסית עד שהם דועכים, תלוי בעצמת הצליל, בעוד גלי רדיו יכולים להגיע אלינו מהחלל החיצון, שנות אור מאיתנו. כפי שציינו מהירותם של גלי הקול היא כ 344 מטר לשניה, בעוד שמהירות האור C שהיא מהירותם של גלי הרדיו עומדת על כ 300 מליון מטר בשניה.

במהלך סופה, אנרגיה חשמלית נוצרת, אנרגיה המפיקה אור וקול.
הברק נע כגל אור (גל אלקטרומגנטי) בעוד הרעם נע כגל קול הנוצר ע"י התנודות הנגרמות ע"י ההתפרצות הטעונה של החשמל. סופה הינה הדגמה מעניינת להבדל שבין גלים אלקטרומגנטיים (כמו אור וגלי רדיו) לבין גלי קול.

במהלך סערה, אנו נראה קודם את הברק ורק לאחר מכן נשמע את הרעם. זאת משום שמהירות האור הינה גדולה (בהרבה) ממהירות הקול.

מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע  

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

8 תגובות

  • אנונימי

    תיקון קטן

    "תנודה איטית (תדירות קטנה) בקול נותנת לנו את התחושה של צליל נמוך. תנודה מהירה יותר (תדירות גבוהה יותר) יוצרת צליל חזק יותר"
    במקום צליל חזק יותר יש לומר צליל גבוה יותר.
    עוצמת הצליל מושפעת מגובה הגל ולא מתדירותו (אמפליטודה ולא אורך הגל)

  • אלעד

    איך יש גל בלי תווך?

    איך גל האור מתקיים בריק בלי תווך?
    זה לא כמו גל בים בלי מים?

  • שרבל

    גל קול

    שלום
    אז איך קול נוצר ? מתנועה של חלקיקים? ואם נמצאים בחדר נקי- אז לא נוצר קול?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאנה גריבנין

    גל קול - תשובה

    <p>
    שלום שרבל,</p>
    <p>
    אכן גל הקול נוצר מתנועה של מולקולות האוויר (או כל תווך בו נמצאים). לא מדובר בחלקיקי אבק כך שגם בחדרים נקיים יהיו גלי קול, אבל בריק - בגלל היעדר תווך שיעביר את הגל - לא נוצרים גלי קול.</p>

  • א.עצבר

    גלי זמן מושג פיזיקלי חדש לחלוטין

    תורת המוחלטות – הופעתו של הזמן הסטטי --------- ------------------------------------ 1
    מאמר מקורי מאת א.עצבר A . aetzbar

    זמן סטטי , זמן דינמי , וזמן תודעתי.
    אריסטו: אין ריקנות בטבע.

    זמן סטטי, מושג חדשני המבאר את המציאות הפיזיקלית.
    החלל האינסופי מלא בזמן סטטי , שהוא נח מוחלט וקר מוחלט (גבול הקור)
    בכל כיוון שנבחר, יימדד זמן סטטי של כ 0.0036 מיקרו שנייה למטר. (ניסויים ישפרו את המספר)
    זמן סטטי מופיע על פני מרחק גיאומטרי. נקודה היא רגע של זמן סטטי.
    זמן סטטי הוא רק כמותי, ואין בו הבחנה של עכשיו , עבר או עתיד.
    זמן סטטי הוא תווך נח מוחלט , שבו נעים "גלי זמן" במהירות הקרובה ל 300000 ק"מ לשנייה.
    יש גלי זמן נראים, ושמם המקובל הוא ....אור .
    השם הכללי המקובל לגלי זמן, הוא גלים אלקטרו מגנטיים.
    תופעות האור , החשמל ,המגנטיות ומוליכות על , יבוארו בעזרת זמן סטטי. ( אין יותר חלקיקים)
    מגנט הוא "מפוח נצחי" של זמן סטטי.

    כל התנועות שבעולם ייבדקו ביחס לזמן הסטטי שהוא נח מוחלט.
    שתי מכוניות המתקרבות זו לזו, הזמן הסטטי בינהן הולך וקטן
    ואם הן מתרחקות זו מזו, הזמן הסטטי בינהן הולך וגדל
    הזמן הסטטי הוא דבר ערטילאי כמותי ונמדד. גם הזמן הדינמי הוא דבר ערטילאי כמותי ונמדד.

    זמן דינמי מופיע בפעולה פיזיקלית.
    כל פעולה פיזיקלית ניכרת ברגע התחלה, משך זמן , ורגע סיום.
    כל פעולה פיזיקלית ניכרת גם בכמות של אנרגיה
    היפוך הופעות האנרגיה מקיים חוק שימור, וההיפוך נעשה בדרך של פעולות.
    פעולת שריר היא פעולה פיזיקלית, הניכרת בצירוף כמויות של זמן דינמי ואנרגיה
    בזמן הדינמי של פעולה פיזיקלית, יש הבחנה של עכשיו ועתיד.
    תורת המוחלטות – הופעתו של הזמן הסטטי --------- ------------------------------------ --2
    מאמר מקורי מאת א.עצבר A . aetzbar

    זמן סטטי וזמן דינמי הם מציאותיים – מכיוון שהם נמדדים.
    מדידת זמן דינמי של פעולה ממרחק קבוע: ( זמן סטטי לא משפיע על המדידה)
    נניח פעולת מטוטלת אידיאלית עם מצבי ימין ושמאל של רגעי מנוחה.
    המודד מביט במטוטלת ממרחק קבוע כלשהו.
    המבט המתמשך של המודד במטוטלת, מבטיח כי כל רגע דינמי שלה הוא גם רגע דינמי שלו.
    ברגע דינמי בו נמצאת המטוטלת במצב ימין, מפעיל המודד שעון עצר.
    ברגע דינמי בו נמצאת המטוטלת במצב שמאל,מפסיק המודד את שעון העצר.
    כך נמדד זמן דינמי של פעולה ממרחק קבוע.

    מדידה זמן דינמי של פעולה ממרחק משתנה: ( זמן סטטי כן משפיע על המדידה)
    במדידה כזו מפעילים ומפסיקים שעון עצר, תוך כדי תנועה.
    כשנמדוד זמן דינמי בהתקרבות אל הפעולה,יתקבל זמן קצר במקצת משל מדידה ממרחק קבוע
    כשנמדוד זמן דינמי בהתרחקות מהפעולה , יתקבל זמן ארוך במקצת משל מדידה ממרחק קבוע.
    הפרש הזמן נובע מהזמן הסטטי של "מרחק ההתקרבות" או של "מרחק ההתרחקות".
    לכן, מדידת זמן דינמי ידוע תוך כדי תנועה, היא מדידה עקיפה של זמן סטטי.

    זמן סטטי הוא מושג חדש ומהפכני, המאפשר שימוש בגלי זמן.
    מי שמדד זמן סטטי היה אולה רמר , אבל מקובל להגיד שהוא מדד את מהירות האור.

    זמן תודעתי
    זמן תודעתי אינו נמדד , ויש בו הבחנה של עבר , עכשיו , ועתיד.
    זמן תודעתי נוצר מדימוי של תנועה נצחית בקו ישר בחלל אינסופי.

    א.עצבר
    19/4/2015

  • חוקר צעיר

    האם גל יכול לנוע בריק?

    זה מבלבל. מצד אחד זה "פוטונים" - חלקיקים.
    מצד שני - זה גל - תנועה בתוך משהו אחר.
    אבל אם כן - איך הגל נע בריק?

    בקיצור, התבלבלתי.

    תודה על המאמר היפה.

  • דוד

    גלי אור ורדיו

    אז מי יותר מהיר?
    גלי רדיו או גלי אור נראה?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    אותה המהירות

    כי שניהם בעצם פנים אחרים של אותה התופעה -הקרינה האלקטרומגנטית - שנעה במהירות האור.

    בברכה

    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע