Hvordan bølger opfører sig, når de interagerer med genstande?

1. Når objektet er meget større end bølgelængden:

* Reflektion: Bølgen springer ud af objektet. Dette er, hvad der sker, når lette bølger reflekterer et spejl, eller lydbølger hopper af en væg.

* Brydning: Bølgen bøjer sig, når den går fra et medium til et andet. Dette sker, når lette bølger går fra luft til vand, hvilket får halmen i et glas til at virke bøjet.

* diffraktion: En lille mængde bøjning forekommer ved kanterne på objektet. Derfor kan du høre lyde omkring hjørner, selvom du ikke kan se omkring dem.

2. Når objektet er sammenligneligt i størrelse med bølgelængden:

* diffraktion: Bølgen bøjer sig markant, når den passerer omkring objektet og skaber mønstre for konstruktiv og destruktiv interferens. Dette er, hvordan en CD -diffraktionslys for at skabe sine regnbuefarver, eller hvordan en smal spaltediffraktiklys for at skabe et interferensmønster.

* Spredning: Bølgen er spredt i flere retninger, når den interagerer med objektet. Sådan spredes let fra støvpartikler i luften, hvilket får himlen til at virke blå.

3. Når objektet er meget mindre end bølgelængden:

* transmission: Bølgen passerer gennem objektet med minimal interaktion. Sådan passerer røntgenstråler gennem din krop, eller radiobølger passerer gennem vægge.

Eksempler på bølgeinteraktioner:

* lysbølger: Lysdiffraktioner omkring kanten af ​​en mønt og skaber en fuzzy skygge. Lys reflekterer et spejl, så du kan se din refleksion. Lys bryder, når det går fra luft til vand, hvilket får et strå til at virke bøjet.

* lydbølger: Lyd diffrakter omkring hjørner, så du kan høre lyde, selvom du ikke kan se kilden. Lydbølger afspejler vægge og genstande og skaber ekko.

* Vandbølger: Vandbølger diffrakter omkring en mole, hvilket skaber mønstre af konstruktiv og destruktiv interferens. Vandbølger reflekterer en havvæg og skaber stående bølger. Vandbølger bryder, når de nærmer sig en lav strand, hvilket får dem til at bøje sig mod kysten.

Kortfattet:

Interaktionen mellem en bølge og et objekt styres af de relative størrelser af objektet og bølgelængden. Bølger kan reflekteres, brydes, diffraheres, spredes eller transmitteres, afhængigt af interaktionen. Disse fænomener har vigtige konsekvenser inden for forskellige områder, herunder optik, akustik og seismologi.