Γιατί τα κύματα διαφορετικών μηκών κύματος ταξιδεύουν με την ίδια ταχύτητα;
Εδώ είναι γιατί:
* Η ταχύτητα ενός κύματος εξαρτάται από το μέσο που ταξιδεύει. Για παράδειγμα, ο ήχος ταξιδεύει ταχύτερα σε στερεά από ό, τι στα υγρά και ταχύτερα σε υγρά από ό, τι στα αέρια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα σωματίδια σε ένα πυκνότερο μέσο είναι πιο κοντά, επιτρέποντας στους δονήσεις να μεταφέρονται πιο γρήγορα.
* Τα διαφορετικά μήκη κύματος έχουν συχνά διαφορετικές ταχύτητες στο ίδιο μέσο. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, τα οποία περιλαμβάνουν φως, ραδιοκύματα και ακτίνες Χ. Η ταχύτητα του φωτός σε ένα κενό είναι σταθερή, αλλά σε άλλα υλικά, αλλάζει ανάλογα με το μήκος κύματος. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται διασπορά.
Εδώ είναι μερικά παραδείγματα:
* φως: Ένα πρίσμα χωρίζει το λευκό φως σε ένα ουράνιο τόξο επειδή διαφορετικά μήκη κύματος φωτός ταξιδεύουν σε διαφορετικές ταχύτητες μέσω του πρίσματος. Το μπλε φως ταξιδεύει ελαφρώς πιο αργό από το κόκκινο φως, οπότε κάμπτεται περισσότερο.
* Ήχος: Οι ήχοι υψηλής συχνότητας (μικρά μήκη κύματος) ταξιδεύουν ελαφρώς ταχύτερα από τους ήχους χαμηλής συχνότητας (μακρά μήκη κύματος) στον αέρα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορείτε να ακούσετε ένα Thunderclap ένα δευτερόλεπτο δευτερόλεπτο αφού είδε το Lightning Flash, παρόλο που και τα δύο γεγονότα συμβαίνουν ταυτόχρονα.
Η μόνη φορά που τα κύματα διαφορετικών μήκους κύματος ταξιδεύουν με την ίδια ταχύτητα είναι σε συγκεκριμένες καταστάσεις:
* Σε ένα κενό, όλα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός.
* Σε μερικά πολύ συγκεκριμένα υλικά, όπως μερικοί τύποι γυαλιού, κύματα διαφορετικών μηκών κύματος μπορούν να ταξιδεύουν σε περίπου την ίδια ταχύτητα. Ωστόσο, αυτό είναι ένα σπάνιο περιστατικό και συνήθως ισχύει για ένα περιορισμένο φάσμα μήκους κύματος.
Γενικά, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι η ταχύτητα κύματος καθορίζεται τόσο από το μέσο όσο και από το μήκος κύματος.
