Τι προκαλεί ένα κύμα να λυγίσει από 1 μέσο άλλο;

Η κάμψη ενός κύματος καθώς περνά από το ένα μέσο σε άλλο ονομάζεται διάθλαση . Αυτό συμβαίνει λόγω μιας αλλαγής στην ταχύτητα του κύματος καθώς μεταβαίνει μεταξύ των δύο μέσων. Εδώ είναι μια κατανομή:

* ταχύτητα φωτός: Το φως ταξιδεύει σε διαφορετικές ταχύτητες σε διαφορετικά μέσα. Για παράδειγμα, το φως ταξιδεύει ταχύτερα στον αέρα από ό, τι στο νερό ή το γυαλί.

* Αλλαγή προς την κατεύθυνση: Όταν ένα κύμα εισέρχεται σε ένα μέσο όπου ταξιδεύει πιο αργά, η κατεύθυνση του αλλάζει, προκαλώντας την κάμψη. Αυτή η κάμψη συμβαίνει επειδή η μία πλευρά του μπροστινού κύματος εισέρχεται στο νέο μέσο πριν από το άλλο, επιβραδύνοντας πρώτα.

* Γωνία επίπτωσης και γωνία διάθλασης: Η γωνία με την οποία το κύμα χτυπά το όριο μεταξύ των δύο μέσων (γωνία πρόσπτωσης) και της γωνίας με την οποία σκύβει (γωνία διάθλασης) σχετίζεται. Αυτή η σχέση περιγράφεται από το νόμο του Snell.

* Μήκος κύματος και συχνότητα: Ενώ η ταχύτητα του φωτός αλλάζει, η συχνότητά του παραμένει σταθερή. Αυτό σημαίνει ότι το μήκος κύματος του φωτός κύματος αλλάζει επίσης όταν εισέρχεται σε ένα νέο μέσο.

Παράδειγμα:

Φανταστείτε ένα κύμα που πλησιάζει μια παραλία υπό γωνία. Το τμήμα του κύματος που αγγίζει το ρηχότερο νερό (πιο αργό μέσο) επιβραδύνεται πρώτα, προκαλώντας το κύμα να λυγίσει προς την παραλία.

Εδώ είναι μερικοί βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τη διάθλαση:

* Η διαφορά στην ταχύτητα του φωτός στα δύο μέσα: Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά στην ταχύτητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η κάμψη.

* Η γωνία επίπτωσης: Η γωνία με την οποία το κύμα χτυπά το όριο. Ένα κύμα που χτυπά σε μια πιο απότομη γωνία θα λυγίσει περισσότερο.

* Ο τύπος του κύματος: Η διάθλαση εμφανίζεται για όλους τους τύπους κυμάτων, συμπεριλαμβανομένων των φωτεινών κυμάτων, των ηχητικών κυμάτων και των κυμάτων νερού.

Η διάθλαση είναι ένα θεμελιώδες φαινόμενο στη φυσική με πολλές εφαρμογές, όπως:

* φακοί: Χρησιμοποιείται σε γυαλιά, τηλεσκόπια και κάμερες για να εστιάσετε το φως.

* πρίσματα: Ξεχωριστό λευκό φως στα διαφορετικά του χρώματα λόγω των διαφορετικών δεικτών διάθλασης διαφορετικών μηκών κύματος.

* οπτικά οπτικών ινών: Χρησιμοποιήστε τη συνολική εσωτερική αντανάκλαση, μια ειδική περίπτωση διάθλασης, για τη μετάδοση πληροφοριών σε μεγάλες αποστάσεις.