Falsz! Fala akustyczna nie może się rozchodzić w próżni. To kluczowe rozróżnienie, które definiuje fale dźwiękowe i odróżnia je od fal elektromagnetycznych.
Aby zrozumieć dlaczego, przyjrzyjmy się, czym właściwie jest fala akustyczna. Jest to zaburzenie mechaniczne rozprzestrzeniające się w ośrodku sprężystym – gazie, cieczy lub ciele stałym. Oznacza to, że potrzebuje ona materii, by móc przekazywać energię. Wyobraźmy sobie kamień wrzucony do stawu. Powstające fale rozchodzą się po powierzchni wody, ponieważ cząsteczki wody oddziałują na siebie, przekazując energię dalej.
Próżnia z definicji jest przestrzenią bez materii. Nie ma tam cząsteczek, które mogłyby drgać i przekazywać energię fali akustycznej. Zatem, jeśli wytworzymy dźwięk w zamkniętym pojemniku, a następnie usuniemy z niego całe powietrze, dźwięk przestanie być słyszalny. Nie ma nic, co mogłoby ten dźwięk przenieść do naszych uszu.
Must Read
Rozważmy przykład głośnika. Głośnik wytwarza drgania membrany, która z kolei wprawia w ruch cząsteczki powietrza. Te cząsteczki uderzają w kolejne, tworząc falę dźwiękową. W próżni, membrana głośnika mogłaby wibrować, ale nie byłoby cząsteczek, które mogłyby odbierać te wibracje i przenosić je dalej. Zatem, pomimo pracy głośnika, dźwięk nie byłby słyszalny.
Kolejnym przykładem jest dzwonek w słoiku. Umieszczamy dzwonek elektryczny w szklanym pojemniku połączonym z pompą próżniową. Kiedy włączamy dzwonek, słyszymy go wyraźnie. Następnie włączamy pompę i usuwamy powietrze z pojemnika. Stopniowo, dźwięk dzwonka staje się coraz cichszy, aż w końcu, przy wystarczająco wysokiej próżni, przestaje być słyszalny, mimo że dzwonek nadal pracuje.
W przeciwieństwie do fal akustycznych, fale elektromagnetyczne, takie jak światło, mogą rozchodzić się w próżni. Nie potrzebują one ośrodka, ponieważ są generowane przez oscylujące pola elektryczne i magnetyczne, które same się podtrzymują i rozprzestrzeniają w przestrzeni. Dlatego też światło słoneczne dociera do nas przez kosmiczną próżnię.
Zrozumienie, że fale akustyczne wymagają ośrodka, ma praktyczne zastosowanie np. w komunikacji kosmicznej. Astronauci w przestrzeni kosmicznej nie mogą rozmawiać ze sobą bezpośrednio. Muszą używać radiotelefonów, które transmitują fale elektromagnetyczne, by komunikować się ze sobą lub z Ziemią.
Innym przykładem jest budowa ekranów akustycznych. Ekrany te są skuteczne w tłumieniu hałasu, ponieważ blokują rozprzestrzenianie się fal akustycznych w powietrzu. Znajomość właściwości fal dźwiękowych pozwala inżynierom optymalizować konstrukcję ekranów, aby jak najskuteczniej redukowały hałas.
