Når en bølge skifter hastighed, når den kommer ind i nyt medium i en vinkel?

Når en bølge skifter hastighed, når den går ind i et nyt medium i en vinkel, gennemgår den brydning . Dette betyder, at bølgen skifter retning, når den går fra et medium til et andet.

Sådan fungerer det:

1. Hastighedsændring: Bølgens hastighed ændres, fordi det nye medium har en anden densitet og/eller elastiske egenskaber. For eksempel rejser lys langsommere i vand end i luften.

2. forekomstvinkel: Den vinkel, hvormed bølgen rammer grænsen mellem de to medier, kaldes forekomstens vinkel.

3. brydningsvinkel: Den vinkel, hvor bølgen bevæger sig i det nye medium, kaldes brydningsvinklen.

4. Snells lov: Forholdet mellem vinklerne for forekomst og brydning og bølgenes hastigheder i de to medier er beskrevet af Snells lov:

* n₁sinθ₁ =n₂sinθ₂

Hvor:

* N₁ og N₂ er brydningsindekserne i henholdsvis det første og andet medie.

* θ₁ og θ₂ er henholdsvis vinklerne for forekomst og brydning.

Vigtige noter:

* Brydning kan forekomme med alle typer bølger: Lys, lyd, vandbølger osv.

* Hvis bølgen bevæger sig ind i et medium, hvor den bevæger sig langsommere, vil den bøje sig mod den normale (en imaginær linje vinkelret på grænsen).

* Hvis bølgen bevæger sig ind i et medium, hvor den bevæger sig hurtigere, vil den bøje sig væk fra det normale.

Eksempler på brydning:

* et strå i et glas vand vises bøjet: Lys fra halmen bevæger sig hurtigere i luften end i vand, så det bøjer sig, når det kommer ind i vandet, hvilket får halmen til at se bøjet ud.

* en regnbue: Lys fra solen brydes gennem vanddråber i atmosfæren, adskiller farverne og skaber en regnbue.

Brydning er et grundlæggende fænomen i bølgefysik og har mange vigtige anvendelser inden for teknologi og vores hverdag.