Όταν τα κύματα που ταξιδεύουν από το ένα μέσο σε άλλο αλλάζει η ταχύτητά του;
1. Αλλαγή στις ιδιότητες του μέσου:
* Πυκνότητα: Η πυκνότητα ενός μέσου επηρεάζει πόσο εύκολα τα κύματα μπορούν να διαδοθούν μέσω αυτού. Τα πυκνότερα μέσα αντιστέκονται περισσότερο στην κίνηση των κυμάτων, προκαλώντας την επιβράδυνση του κύματος. Για παράδειγμα, ο ήχος ταξιδεύει πιο αργά στο νερό από ό, τι στον αέρα, επειδή το νερό είναι πυκνότερο.
* ελαστικότητα: Η ελαστικότητα ενός μέσου καθορίζει πόσο εύκολα μπορεί να παραμορφωθεί και να αποκαταστήσει το σχήμα του. Περισσότερα ελαστικά μέσα επιτρέπουν στα κύματα να ταξιδεύουν γρηγορότερα, καθώς αναδύονται πιο γρήγορα αφού διαταραχθούν. Για παράδειγμα, ο ήχος ταξιδεύει γρηγορότερα σε χάλυβα από ό, τι στο καουτσούκ, επειδή ο χάλυβας είναι πιο ελαστικός.
* Άλλες ιδιότητες: Άλλοι παράγοντες μπορούν επίσης να επηρεάσουν την ταχύτητα κύματος, όπως η θερμοκρασία (ο ήχος ταξιδεύει ταχύτερα στον θερμότερο αέρα) ή την παρουσία ακαθαρσιών.
2. Διατήρηση της ενέργειας:
* Όταν ένα κύμα εισέρχεται σε ένα νέο μέσο, η συχνότητά του παραμένει σταθερή. Η συχνότητα καθορίζεται από την πηγή του κύματος και δεν αλλάζει καθώς το κύμα ταξιδεύει. Ωστόσο, η ταχύτητα του κύματος αλλάζει. Για να διατηρηθεί η διατήρηση της ενέργειας, το μήκος κύματος του κύματος πρέπει επίσης να αλλάξει.
* Σε ένα πυκνότερο μέσο, το κύμα επιβραδύνεται, προκαλώντας τη μείωση του μήκους κύματος του. Αντίθετα, σε ένα λιγότερο πυκνό μέσο, το κύμα επιταχύνεται και το μήκος κύματος αυξάνεται.
3. Διάθλαση:
* Όταν τα κύματα ταξιδεύουν από το ένα μέσο σε άλλο υπό γωνία, αλλάζουν την κατεύθυνση καθώς και την ταχύτητα. Αυτή η κάμψη του κύματος ονομάζεται διάθλαση. Η ποσότητα διάθλασης εξαρτάται από τη διαφορά στην ταχύτητα κύματος μεταξύ των δύο μέσων.
Συνοπτικά:
Η μεταβολή της ταχύτητας κύματος όταν ταξιδεύετε από ένα μέσο σε άλλο οφείλεται κυρίως στις διαφορές στις φυσικές ιδιότητες των μέσων, ιδιαίτερα την πυκνότητα και την ελαστικότητά τους. Αυτή η αλλαγή στην ταχύτητα, σε συνδυασμό με τη διατήρηση της ενέργειας, απαιτεί μια αλλαγή στο μήκος κύματος. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτό οδηγεί επίσης σε μια αλλαγή στην κατεύθυνση, γνωστή ως διάθλαση.
