Άρθρα σχετικά με τη διάθλαση κυμάτων
Ένα χαρακτηριστικό των κυμάτων είναι η διάθλαση. Η διάθλαση συμβαίνει όταν ένα κύμα που αρχικά ταξίδεψε μέσα από ένα μέσο εισέρχεται σε ένα διαφορετικό μέσο. Για παράδειγμα, ένα ηχητικό κύμα αρχικά κινείται στον αέρα και στη συνέχεια συναντά έναν τοίχο, ορισμένα ηχητικά κύματα ανακλώνται από τον τοίχο, άλλα διαθλώνται από τον τοίχο. Διάθλαση σημαίνει ότι τα ηχητικά κύματα απορροφώνται ή μεταδίδονται στον τοίχο, αλλά η κατεύθυνση διάδοσης αλλάζει. Η αλλαγή στην κατεύθυνση διάδοσης συμβαίνει επειδή η ταχύτητα του ηχητικού κύματος αλλάζει όταν εισέρχεται σε ένα διαφορετικό μέσο από το προηγούμενο.
Η γωνία μεταξύ της προσπίπτουσας ακτίνας και της κάθετου ονομάζεται γωνία πρόσπτωσης, ενώ η γωνία μεταξύ της διαθλώμενης ακτίνας και της κάθετου ονομάζεται γωνία διάθλασης.
Αν η ταχύτητα του κύματος αυξάνεται όταν εισέρχεται σε ένα νέο μέσο, αυξάνεται και η γωνία διάθλασης. Αντίστροφα, αν η ταχύτητα του κύματος μειώνεται όταν εισέρχεται σε ένα νέο μέσο, τότε μειώνεται και η γωνία διάθλασης.
Για παράδειγμα, ένα ηχητικό κύμα μετακινείται από τον αέρα στο νερό, επομένως η ταχύτητα του ηχητικού κύματος μειώνεται. Ή τα κύματα σεισμού ταξιδεύουν από το έδαφος στα βράχια, μειώνοντας την ταχύτητα των κυμάτων. Αντίστροφα, η ταχύτητα του κύματος αυξάνεται όταν μετακινείται από ένα πυκνότερο μέσο σε ένα λιγότερο πυκνό μέσο.
Έχετε παίξει ποτέ στην παραλία; Αν προσέξετε προσεκτικά, η κατεύθυνση των κυμάτων στη μέση του ωκεανού δεν πηγαίνει πάντα προς την παραλία.
Καθώς όμως πλησιάζει η παραλία, η κατεύθυνση των κυμάτων γίνεται παράλληλη με την παραλία. Αυτό συμβαίνει λόγω της διάθλασης των κυμάτων.
Ο νόμος της διάθλασης
Κατά το ίδιο χρονικό διάστημα, το μέτωπο κύματος 1 κινείται σε απόσταση l1 = v1t και το μέτωπο κύματος 2 κινείται σε απόσταση l2 = v2t . Όπου v1 είναι η ταχύτητα του κύματος στο μέσο 1, όπως ο αέρας, και v2 είναι η ταχύτητα του κύματος στο μέσο 2, όπως το νερό.
Το P είναι το ίδιο, επομένως και οι δύο τύποι απλοποιούνται ως εξής:
