Τι είναι η διάθλαση ενός κύματος;

Η διάθλαση, στη φυσική, είναι η αλλαγή στην κατεύθυνση ενός κύματος που διέρχεται από το ένα μέσο σε άλλο (όπως από τον αέρα σε γυαλί ή από νερό στον αέρα) που προκαλείται από τη διαφορά στην ταχύτητα του κύματος στα δύο μέσα.

Όταν ένα κύμα περνάει από ένα μέσο στο οποίο ταξιδεύει γρηγορότερα σε ένα μέσο στο οποίο ταξιδεύει πιο αργά, είναι διαθλασμένο προς το φυσιολογικό (το κάθετο προς τα όρια μεταξύ των δύο μέσων) στην οριακή επιφάνεια. Η γωνία διάθλασης (η γωνία μεταξύ του διαθλασμένου κύματος και του φυσιολογικού) είναι μικρότερη από τη γωνία πρόσπτωσης (η γωνία μεταξύ του προσπίπτοντος κύματος και του φυσιολογικού). Αντίθετα, όταν ένα κύμα περνάει από ένα μέσο στο οποίο ταξιδεύει πιο αργά σε ένα μέσο στο οποίο ταξιδεύει γρηγορότερα, διαλύεται μακριά από την κανονική έως την οριακή επιφάνεια. Η γωνία διάθλασης είναι στη συνέχεια μεγαλύτερη από τη γωνία επίπτωσης.

Η ταχύτητα ενός κύματος σε ένα μέσο καθορίζεται από τις ιδιότητες του μέσου, συμπεριλαμβανομένης της πυκνότητας και της ελαστικότητάς του. Γενικά, τα κύματα ταξιδεύουν πιο γρήγορα σε πυκνότερα και πιο ελαστικά μέσα. Για παράδειγμα, τα κύματα ταξιδεύουν γρηγορότερα σε γυαλί από ό, τι στον αέρα και στο νερό από ό, τι στον αέρα.

Η διάθλαση των κυμάτων είναι ένα κοινό φαινόμενο που έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των πεδίων της οπτικής, της ακουστικής και της σεισμολογίας.