Τι συμβαίνει με τα κύματα όταν εισέρχονται σε ένα πυκνότερο μέσο σε γωνία;
1. Διάθλαση: Αυτό είναι το πιο σημαντικό αποτέλεσμα. Το κύμα στρέφεται, αλλάζοντας την κατεύθυνσή του. Η γωνία διάθλασης εξαρτάται από τη γωνία πρόσπτωσης (η γωνία με την οποία το κύμα πλήττει το όριο) και τις σχετικές ταχύτητες του κύματος στα δύο μέσα.
* Νόμος του Snell: Αυτός ο νόμος περιγράφει τη σχέση μεταξύ των γωνιών και των ταχύτητων:
* n ₁ sin th₁ =n₂ sin θ₂
* Όπου N₁ και N₂ είναι οι διάθλοι των δύο μέσων, και θ και θ είναι οι γωνίες της επίπτωσης και της διάθλασης αντίστοιχα.
* Πυκνότερο μέσο, βραδύτερη ταχύτητα: Ένα πυκνότερο μέσο γενικά επιβραδύνει το κύμα. Αυτό σημαίνει ότι το κύμα θα λυγίσει προς το κανονικό (η φανταστική γραμμή κάθετη στην επιφάνεια).
2. Μερική αντανάκλαση: Όχι όλη η ενέργεια κύματος εισέρχεται στο πυκνότερο μέσο. Ορισμένα από αυτά αντικατοπτρίζονται πίσω στο αρχικό μέσο υπό γωνία ίση με τη γωνία πρόσπτωσης.
* Ποσό αντανάκλασης: Η ποσότητα αντανάκλασης εξαρτάται από τη διαφορά στην πυκνότητα μεταξύ των δύο μέσων. Μια μεγαλύτερη διαφορά στην πυκνότητα οδηγεί σε περισσότερη αντανάκλαση.
3. Αλλαγή στο μήκος κύματος: Το μήκος κύματος του κύματος μειώνεται καθώς εισέρχεται στο πυκνότερο μέσο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ταχύτητα του κύματος μειώνεται, αλλά η συχνότητά του παραμένει σταθερή.
4. Αλλαγή στο πλάτος: Το εύρος του κύματος μπορεί επίσης να αλλάξει καθώς εισέρχεται στο πυκνότερο μέσο. Αυτό επηρεάζεται από παράγοντες όπως η ποσότητα αντανάκλασης και η απορρόφηση ενέργειας του μέσου.
Παραδείγματα:
* φως: Όταν το φως εισέρχεται στο νερό από τον αέρα, κάμπτεται προς το κανονικό επειδή το νερό είναι πυκνότερο από τον αέρα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα αντικείμενα φαίνονται παραμορφωμένα όταν βυθίζονται στο νερό.
* Ήχος: Τα ηχητικά κύματα ταξιδεύουν πιο αργά στο νερό από ό, τι στον αέρα. Όταν τα ηχητικά κύματα εισέρχονται στο νερό από τον αέρα υπό γωνία, λυγίζουν προς το κανονικό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα υποβρύχια συστήματα ανίχνευσης ήχου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό αντικειμένων.
Σημείωση: Αυτά τα αποτελέσματα είναι πιο έντονα όταν η γωνία πρόσπτωσης δεν είναι μηδενική (δηλ. Το κύμα χτυπά το όριο υπό γωνία). Όταν το κύμα χτυπά το όριο κάθετα, δεν υπάρχει διάθλαση και το κύμα απλά επιβραδύνεται.
