מה הבדל בין גל אור לגל קול? מה ההבדל בין גלי רדיו לגלי קול?

15 באוגוסט, 2010
5 min

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.