مقالات حول انكسار الموجات
إحدى خصائص الموجات هي الانكسار. يحدث الانكسار عندما تنتقل موجة كانت تنتقل في الأصل عبر وسط ما إلى وسط آخر مختلف. على سبيل المثال، تنتقل موجة صوتية في البداية عبر الهواء ثم تصطدم بجدار، فينعكس جزء منها وينكسر جزء آخر. يعني الانكسار أن الموجات الصوتية تُمتص أو تُنقل عبر الجدار، لكن اتجاه انتشارها يتغير. ويحدث هذا التغير في اتجاه الانتشار نتيجة لتغير سرعة الموجة الصوتية عند دخولها وسطًا مختلفًا عن الوسط السابق.
تسمى الزاوية بين الشعاع الساقط والعمودي بزاوية السقوط، بينما تسمى الزاوية بين الشعاع المنكسر والعمودي بزاوية الانكسار.
إذا زادت سرعة الموجة عند دخولها وسطاً جديداً، فإن زاوية الانكسار تزداد أيضاً. وعلى العكس، إذا انخفضت سرعة الموجة عند دخولها وسطاً جديداً، فإن زاوية الانكسار تنخفض أيضاً.
على سبيل المثال، تنتقل الموجة الصوتية من الهواء إلى الماء، فتنخفض سرعتها. أو تنتقل موجات الزلزال من الأرض إلى الصخور، فتنخفض سرعتها. وعلى العكس، تزداد سرعة الموجة عند انتقالها من وسط أكثر كثافة إلى وسط أقل كثافة.
هل سبق لك أن لعبت على الشاطئ؟ إذا دققت النظر، ستجد أن اتجاه أمواج البحر في وسط المحيط لا يتجه دائماً نحو الشاطئ.
لكن كلما اقتربت الأمواج من الشاطئ، أصبح اتجاهها موازياً للشاطئ. ويحدث هذا بسبب انكسار الأمواج.
قانون الانكسار
خلال نفس الفترة الزمنية، تتحرك جبهة الموجة 1 مسافة l 1 = v 1 t وتتحرك جبهة الموجة 2 مسافة l 2 = v 2 t. حيث v 1 هي سرعة الموجة في الوسط 1، مثل الهواء، و v 2 هي سرعة الموجة في الوسط 2، مثل الماء.
بما أن قيمة P متساوية، فإن كلا الصيغتين تتبسطان إلى:
