Hvad sker der med bølger, når de kommer ind i et tættere medium i vinkel?

1. Brydning: Dette er den mest fremtrædende effekt. Bølgen bøjer sig og ændrer sin retning. Brydningsvinklen afhænger af forekomstens vinkel (den vinkel, hvor bølgen rammer grænsen) og de relative hastigheder for bølgen i de to medier.

* Snells lov: Denne lov beskriver forholdet mellem vinkler og hastigheder:

* n₁ sin θ₁ =n₂ sin θ₂

* Hvor N₁ og N₂ er brydningsindekserne for de to medier, og θ₁ og θ₂ er henholdsvis vinklerne for forekomst og brydning.

* tættere medium, langsommere hastighed: Et tættere medium bremser generelt bølgen. Dette betyder, at bølgen vil bøje sig mod den normale (den imaginære linje vinkelret på overfladen).

2. Delvis refleksion: Ikke alle bølgeenergien kommer ind i det tættere medium. Noget af det reflekteres tilbage i det originale medium i en vinkel lig med forekomsten.

* Mængde af refleksion: Mængden af ​​refleksion afhænger af forskellen i densitet mellem de to medier. En større forskel i densitet fører til mere refleksion.

3. Ændring i bølgelængde: Bølgens bølgelængde falder, når den kommer ind i det tættere medium. Dette skyldes, at bølgens hastighed falder, men dens frekvens forbliver konstant.

4. Ændring i amplitude: Bølgenes amplitude kan også ændre sig, når den kommer ind i det tættere medium. Dette påvirkes af faktorer som mængden af ​​refleksion og energiabsorptionen af ​​mediet.

Eksempler:

* lys: Når lys kommer ind i vandet fra luften, bøjer det sig mod det normale, fordi vand er tættere end luft. Dette er grunden til, at genstande forekommer forvrænget, når de er nedsænket i vand.

* lyd: Lydbølger rejser langsommere i vand end i luften. Når lydbølger kommer ind i vand fra luften i en vinkel, bøjer de sig mod det normale. Dette er grunden til, at undervands lyddetekteringssystemer kan bruges til at lokalisere objekter.

Bemærk: Disse effekter er mest udtalt, når forekomstens vinkel ikke er nul (dvs. bølgen rammer grænsen i en vinkel). Når bølgen rammer grænsen vinkelret, er der ingen brydning, og bølgen bremser simpelthen ned.