Τι προκαλεί ένα κύμα να λυγίσει όταν διασχίζει από το ένα άλλο άλλο;

Η κάμψη ενός κύματος όταν διασχίζει από το ένα μέσο σε άλλο ονομάζεται διάθλαση . Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει λόγω μιας αλλαγής στην ταχύτητα του κύματος καθώς μεταβαίνει μεταξύ των δύο μέσων. Ακολουθεί μια λεπτομερής εξήγηση:

* Αλλαγή στην ταχύτητα: Όταν ένα κύμα ταξιδεύει από το ένα μέσο σε άλλο, η ταχύτητά του αλλάζει. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το κύμα αλληλεπιδρά διαφορετικά με τα σωματίδια κάθε μέσου. Για παράδειγμα, το φως ταξιδεύει πιο αργά στο νερό από ό, τι στον αέρα.

* Γωνία επίπτωσης: Η γωνία με την οποία το κύμα χτυπά το όριο μεταξύ των δύο μέσων ονομάζεται η γωνία πρόσπτωσης.

* γωνία διάθλασης: Η γωνία με την οποία το κύμα ταξιδεύει στο δεύτερο μέσο ονομάζεται γωνία διάθλασης.

* Νόμος του Snell: Η σχέση μεταξύ της γωνίας της επίπτωσης, της γωνίας διάθλασης και των ταχύτητων του κύματος στα δύο μέσα περιγράφεται από τον νόμο του Snell:

`` `

n1 * sin (θ1) =n2 * sin (θ2)

`` `

όπου:

* Το N1 είναι ο δείκτης διάθλασης του πρώτου μέσου

* Το N2 είναι ο δείκτης διάθλασης του δεύτερου μέσου

* θ1 είναι η γωνία πρόσπτωσης

* θ2 είναι η γωνία διάθλασης

* Εξηγείται διάθλαση: Όταν ένα κύμα εισέρχεται σε ένα μέσο όπου ταξιδεύει πιο αργά, κάμπτεται προς το κανονικό (μια φανταστική γραμμή κάθετη προς το όριο). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το τμήμα του κύματος που εισέρχεται στο βραδύτερο μέσο αρχικά επιβραδύνεται, ενώ το τμήμα ακόμα στο ταχύτερο μέσο συνεχίζεται με την αρχική του ταχύτητα. Αυτή η διαφορά στην ταχύτητα αναγκάζει το κύμα να λυγίσει.

Παραδείγματα διάθλασης:

* Φως που διέρχεται από ένα πρίσμα: Ένα πρίσμα κάμπτει διαφορετικά μήκη κύματος φωτός σε διαφορετικές γωνίες, δημιουργώντας ένα ουράνιο τόξο.

* Το νερό εμφανίζεται ρηχότερο από ό, τι είναι: Όταν κοιτάζετε ένα αντικείμενο υποβρύχιο, φαίνεται υψηλότερο από ό, τι στην πραγματικότητα είναι επειδή το φως στρέφεται καθώς περνά από το νερό στον αέρα.

* φακοί σε γυαλιά και κάμερες: Οι φακοί χρησιμοποιούν διάθλαση για να εστιάσουν το φως.

Βασικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:

* Η διάθλαση συμβαίνει λόγω της αλλαγής της ταχύτητας του κύματος καθώς κινείται από το ένα μέσο σε άλλο.

* Η ποσότητα της κάμψης εξαρτάται από τη γωνία πρόσπτωσης και τους διαθλαστικούς δείκτες των δύο μέσων.

* Η διάθλαση είναι ένα θεμελιώδες φαινόμενο που επηρεάζει τον τρόπο που βλέπουμε και αλληλεπιδρούμε με τον κόσμο γύρω μας.