Definitie van reflectie en voorbeelden uit het dagelijks leven
Een kenmerk van golven is dat ze reflectie ondergaan. Golven in zeewater planten zich voort en keren van richting wanneer ze tegen een rots botsen. Hetzelfde geldt voor watergolven in een bad: wanneer ze tegen een muur botsen, keren ze terug in de richting waaruit ze kwamen.
Voorbeelden van reflectie van geluidsgolven zijn echo's en nagalm. Nagalm treedt op wanneer geluid wordt weerkaatst terwijl de geluidsbron nog steeds geluid produceert. Echo's ontstaan meestal in een afgesloten ruimte. Nagalm treedt op wanneer geluid wordt weerkaatst nadat de geluidsbron is gestopt. Echo's komen doorgaans buitenshuis voor en zijn niet storend, maar nagalm is vaak hinderlijk omdat, bijvoorbeeld wanneer iemand in een afgesloten ruimte praat, de weerkaatsing van de stem van de spreker tegen de muren ervoor zorgt dat de spraak onduidelijk wordt. Om dit te voorkomen, worden vaak luchtdempers op de muren van afgesloten ruimtes zoals auditoria of muziekstudio's geïnstalleerd die geluid doorlaten, zodat het niet wordt weerkaatst.
Golven die zich voortplanten op touwen, snaren of kabels ondergaan ook reflectie. Een golf op een gitaarsnaar die door een gitarist wordt bespeeld, zal bijvoorbeeld, na zich langs de snaren te hebben voortgeplant, worden gereflecteerd wanneer deze bij de knoop aankomt.
Golven dragen energie met zich mee tijdens de voortplanting. Als golven na het raken van een obstakel weerkaatsen, wordt een deel van de energie overgedragen aan het obstakel en een deel weerkaatst. Wanneer een geluidsgolf een muur raakt, wordt een deel van de geluidsenergie door de muur geabsorbeerd en een deel weerkaatst. Op dezelfde manier wordt, wanneer een zeegolf een rots of schip raakt, een deel van de energie overgedragen aan de rots of het schip dat door de golf is geraakt, en een deel weerkaatst.
De wet van reflectie
Voordat je de wet van reflectie begrijpt, is het belangrijk om eerst de betekenis van stralen en golffronten te leren kennen. Bij het tekenen van twee- of driedimensionale golven wordt het concept van een golffront gebruikt. Golven die zich voortplanten op een touw of snaar zijn eendimensionale golven, golven die zich voortplanten op het wateroppervlak zijn tweedimensionale golven en golven die zich in de ruimte voortplanten, zoals geluidsgolven, zijn driedimensionale golven.
Een golffront vertegenwoordigt twee- of driedimensionale golven die zich voortplanten, terwijl stralen lijnen zijn die loodrecht op het golffront staan.
De wet van reflectie stelt dat de invalshoek gelijk is aan de reflectiehoek, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. De invalshoek is de hoek tussen de invallende lichtstraal en de stippellijn loodrecht op het reflecterende oppervlak. De reflectiehoek is de hoek tussen de gereflecteerde lichtstraal en de stippellijn loodrecht op het reflecterende oppervlak.
