对于物理爱好者来说，不同的波及其特性可能非常清晰，但对于其他人来说，机械波和电磁波之间的区别可能不那么容易掌握。然而，这两种类型的波有几种不同的方式，即使这两种波都在我们周围传播能量。

机械波(mechanical wave) vs. 电磁波(electromagnetic wave)

机械波和电磁波的区别在于，没有介质，机械波就不能传播，而电磁波可以借助任何介质在真空中传播。

两者之间的另一个明显区别是，机械波传播的距离取决于它所使用的介质的弹性，而电磁波的特性则取决于作用的磁场和电场。

这两种波的速度也不同。机械波的传播速度比光速一样快的电波慢得多。机械波的例子是声波，而微波和无线电波是电磁波的例子。

机械波与电磁波对比表（表格形式）

什么是机械波(mechanical wave)？

根据定义，机械波是由振荡物质产生的波，它们的运动是推动波前进的动力。这也意味着机械波总是需要介质传播，而不能在真空中传播。

因此，机械波的速度可以限制在介质的速度范围内，并且只能在介质携带它的方向上移动。这种波也需要初始能量来启动运动。

机械波可以有三种类型：纵波、横波和表面波。当介质中的粒子平行于波的前进方向振荡时，就形成了纵波。

当波的粒子垂直于运动方向振动时形成横波，而当波在两种介质的界面上运动时形成表面波。表面波的一个例子是水体中的涟漪。

什么是电磁波(electromagnetic wave)？

电磁波是带电粒子加速的结果，这些粒子会影响周围的其他粒子。在电磁场中，没有粒子在振荡，但光子本身传播并产生一个波。电磁场是基于麦克斯韦四定律。

电磁场是电场和磁场相互指向90度的结果。这些场的方向也垂直于能量和波的传播方向。

由于电磁辐射没有粒子，只有振荡的电场和磁场，所以它们不需要任何介质来传播。因此它们可以在真空中传播。电磁波的速度和光速一样快。电磁波受量子电动力学定律控制。

换句话说，电磁波是由光子构成的，光子是不带电的粒子，可以以光速传播。这些波传播能量、动量和角动量远离源。

当这些光子离开它的源时，它不再需要持续不断的能量来保持运动，从而产生所谓的远场。首先产生波的母体电荷周围的场称为近场。

Main Differences Between 机械波和电磁波

• 机械波和电磁波的主要区别在于，没有介质，机械波就不能传播，而电磁波可以借助任何介质在真空中传播。
• 两者之间的另一个明显区别是，机械波传播的距离取决于它所使用的介质的弹性，而电磁波的特性则取决于作用的磁场和电场。
• 机械波的传播速度比电磁波慢得多，电磁波的传播速度与光的传播速度一样快，而光的主要成分是光子。
• 机械波的例子是声波，而微波、无线电波、红外线、紫外线、十射线、可见光和伽马射线是电磁波的例子。
• 机械波是物质振荡产生的波，它们的运动使波前进，而电磁波是带电粒子加速产生的。

结论

机械波和电磁波都是能量从一个地方传播到另一个地方的来源。在物理学中的各种波中，这两种波是最常见的。

机械波和电磁波的主要区别在于，没有介质，机械波就不能传播，其传播速度仅限于介质的速度，而电磁波可以借助任何介质在真空中传播，并以光速传播。

机械波是振荡物质产生的波，这种波也需要初始能量来启动运动，而电磁波是加速带电粒子的结果，带电粒子会影响周围的其他粒子。

机械波可以有纵波、横波和表面波三种，而电磁波只能是横波。机械波的例子是水体中的波纹，而电磁波的例子是微波、无线电波和紫外线。

机械波传播的距离取决于它所用介质的弹性和惯性，而电磁波的特性则取决于作用的磁场和电场。机械波只传播粒子内部的能量，而电磁场传播能量、动量和角动量。

参考文献

• https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adom.201900267
• https://www.astm.org/digital_library/journals/geotech/pages/gtj10999j.htm