Γιατί τα κύματα λυγίζουν όταν εισέρχονται σε άλλο μέσο;
1. Αλλαγή ταχύτητας:
* Όταν ένα κύμα (όπως το φως ή ο ήχος) ταξιδεύει από το ένα μέσο στο άλλο, η ταχύτητά του αλλάζει. Αυτή η αλλαγή στην ταχύτητα είναι επειδή το κύμα αλληλεπιδρά διαφορετικά με τα σωματίδια του νέου μέσου. Για παράδειγμα, το φως ταξιδεύει πιο αργά στο νερό από ό, τι στον αέρα.
2. Wavefront:
* Ένα κύμα είναι μια φανταστική γραμμή που συνδέει τα σημεία ίσης φάσης σε ένα κύμα. Όταν ένα κύμα ταξιδεύει σε ένα μόνο μέσο, τα κύματα του κινούνται σε ευθεία γραμμή.
3. Γωνία επίπτωσης έναντι γωνίας διάθλασης:
*Η γωνία με την οποία το κύμα χτυπά το όριο μεταξύ των δύο μέσων ονομάζεται *γωνία εμφάνισης *.
*Η γωνία με την οποία το κύμα συνεχίζει να ταξιδεύει στο νέο μέσο ονομάζεται *γωνία διάθλασης *.
* Εάν το κύμα επιβραδύνει κατά την είσοδο στο νέο μέσο, κάμπτεται προς το κανονικό (μια φανταστική γραμμή κάθετη προς το όριο). Εάν επιταχύνει, κάμπτεται μακριά από το κανονικό.
4. Ο νόμος του Snell:
* Αυτός ο νόμος περιγράφει μαθηματικά τη σχέση μεταξύ των γωνιών της επίπτωσης και της διάθλασης, καθώς και των ταχύτητων του φωτός στα δύο μέσα.
απλή αναλογία:
Φανταστείτε να πιέζετε ένα καλάθι αγορών σε μια ομαλή επιφάνεια και στη συνέχεια ξαφνικά συναντάτε ένα κομμάτι γρασιδιού. Οι τροχοί του καλαθιού αγορών θα επιβραδύνουν καθώς εισέρχονται στο γρασίδι. Η κατεύθυνση του καροτσιού θα αλλάξει, κάμπτοντας προς το έμπλαστρο γρασιδιού (παρόμοια με την κάμψη του φωτός προς το φυσιολογικό).
Συνοπτικά:
Η κάμψη των κυμάτων (διάθλαση) συμβαίνει επειδή η αλλαγή στην ταχύτητα αναγκάζει τα κύματα να αλλάξουν την κατεύθυνση. Ο βαθμός κάμψης εξαρτάται από τη διαφορά στην ταχύτητα του κύματος μεταξύ των δύο μέσων και της γωνίας με την οποία εισέρχεται στο νέο μέσο.
