機械波の場合(ひもまたは音波の波など):
* エネルギーは振幅の正方形に比例します。
これはつまり:
* 振幅を2倍にして、エネルギーを四つ鳴らします。
* 振幅を3倍にすると、エネルギーが9倍になります。
この関係の理由は、波のエネルギーが培地内の粒子の動きの量に関連しているからです。 振幅が大きいということは、粒子がさらに動いていることを意味し、これはより大きなエネルギーに変換されます。
電磁波の場合(光波など):
* 光子のエネルギーは、その振幅ではなく周波数に比例します。
これは、電磁波が量子化されているためです。つまり、光子と呼ばれるエネルギーの個別のパケットとして存在します。光子のエネルギーは、その振幅ではなく、その周波数によって決定されます。
重要な注意:
*電磁波の振幅はそのエネルギーに直接関係していませんが、波の強度に関連しています。強度は単位面積あたりの電力を指し、振幅の平方に比例します。
要約:
*機械的波の場合、エネルギーは振幅に直接関連しています。
*電磁波の場合、エネルギーは周波数に関連し、強度は振幅に関連しています。