Отражение волн

Определение понятия «размышление» и примеры из повседневной жизни.

Одной из характерных особенностей волн является их отражение. Морские волны распространяются в море, когда ударяются о скалу, а затем меняют направление. То же самое происходит и с волнами в ванне, когда они сталкиваются со стеной: волна меняет направление на противоположное.

Примерами отражения звуковых волн являются эхо и реверберация. Реверберация происходит, когда звук отражается, пока источник звука еще звучит. Обычно эхо возникает в замкнутом пространстве. Эхо же возникает, когда звук отражается после того, как источник звука перестал звучать. Эхо обычно возникает на открытом воздухе и не мешает, но реверберация часто раздражает, потому что, например, когда кто-то говорит в закрытом помещении, отражение голоса от стен приводит к размыванию речи. Чтобы преодолеть это, часто на стенах закрытых помещений, таких как аудитории или музыкальные студии, устанавливаются воздушные виброгасители, которые передают звук таким образом, чтобы он не отражался.

Смотрите также  Плотность и удельный вес

Волны, распространяющиеся по канатам, струнам или веревкам, также испытывают отражение. Например, волна на гитарной струне, на которой играет гитарист, после распространения вдоль струн, отразится, когда достигнет узла.

При распространении волны переносят энергию, поэтому, если волны отражаются после столкновения с препятствием, часть энергии передается преграде, а часть отражается. Когда звуковая волна ударяется о стену, часть звуковой энергии поглощается стеной, а часть отражается. Аналогично, когда морская волна ударяется о скалу или корабль, часть энергии передается скале или кораблю, подвергшемуся удару волны, а часть отражается.

Смотрите также  Добавление векторов

Закон отражения

Прежде чем понять закон отражения, сначала разберитесь в значении лучей и волнового фронта. При изображении двух- или трехмерных волн используется понятие волнового фронта. Волны, распространяющиеся по веревке или струне, являются одномерными волнами, волны, распространяющиеся по поверхности воды, — двумерными волнами, а волны, распространяющиеся в пространстве, такие как звуковые волны, — трехмерными волнами.

Отражение волн 1

Волновой фронт представляет собой двух- или трехмерные волны, которые распространяются, а лучи — это линии, перпендикулярные волновому фронту.

Закон отражения гласит, что угол падения равен углу отражения, как показано на рисунке ниже. Угол падения = угол между падающим лучом и пунктирной линией, перпендикулярной отражающей поверхности. Угол отражения = угол между отраженным лучом и пунктирной линией, перпендикулярной отражающей поверхности.

Смотрите также  Свободное падение

Отражение волн 2