บทความเกี่ยวกับ การหักเหของคลื่น
คุณสมบัติอย่างหนึ่งของคลื่นคือการหักเห การหักเหเกิดขึ้นเมื่อคลื่นที่เดินทางผ่านตัวกลางหนึ่งในตอนแรก เข้าสู่ตัวกลางที่แตกต่างออกไป ตัวอย่างเช่น คลื่นเสียงเคลื่อนที่ผ่านอากาศในตอนแรก แล้วไปกระทบกับผนัง คลื่นเสียงบางส่วนจะสะท้อนจากผนัง บางส่วนจะหักเหจากผนัง การหักเหหมายความว่าคลื่นเสียงถูกดูดซับหรือส่งผ่านในผนัง แต่ทิศทางการแพร่กระจายเปลี่ยนไป การเปลี่ยนแปลงทิศทางการแพร่กระจายเกิดขึ้นเนื่องจากความเร็วของคลื่นเสียงเปลี่ยนไปเมื่อมันเข้าสู่ตัวกลางที่แตกต่างจากตัวกลางเดิม
มุมระหว่างรังสีตกกระทบกับเส้นตั้งฉากเรียกว่ามุมตกกระทบ ส่วนมุมระหว่างรังสีหักเหกับเส้นตั้งฉากเรียกว่ามุมหักเห
ถ้าความเร็วของคลื่นเพิ่มขึ้นเมื่อเคลื่อนที่เข้าสู่ตัวกลางใหม่ มุมหักเหก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ในทางกลับกัน ถ้าความเร็วของคลื่นลดลงเมื่อเคลื่อนที่เข้าสู่ตัวกลางใหม่ มุมหักเหก็จะลดลงด้วย
ตัวอย่างเช่น คลื่นเสียงเคลื่อนที่จากอากาศเข้าสู่น้ำ ความเร็วของคลื่นเสียงจะลดลง หรือคลื่นแผ่นดินไหวเคลื่อนที่จากพื้นดินไปยังหิน ทำให้ความเร็วของคลื่นลดลง ในทางกลับกัน ความเร็วของคลื่นจะเพิ่มขึ้นเมื่อเคลื่อนที่จากตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่าไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า
คุณเคยไปเล่นที่ชายหาดไหม? ถ้าสังเกตดีๆ ทิศทางของคลื่นในทะเลกลางมหาสมุทรไม่ได้พุ่งเข้าหาชายหาดเสมอไป
แต่เมื่อเข้าใกล้ชายหาดมากขึ้น ทิศทางของคลื่นทะเลจะขนานกับชายหาดมากขึ้น นี่เป็นเพราะการหักเหของคลื่นทะเล
กฎการหักเหของแสง
ในช่วงเวลาเดียวกันนั้น หน้าคลื่นที่ 1 เคลื่อนที่ได้ระยะทาง l 1 = v 1 t และหน้าคลื่นที่ 2 เคลื่อนที่ได้ระยะทาง l 2 = v 2 t โดยที่ v 1คือความเร็วของคลื่นในตัวกลางที่ 1 เช่น อากาศ และ v 2คือความเร็วของคลื่นในตัวกลางที่ 2 เช่น น้ำ
P มีค่าเท่ากัน ดังนั้นสูตรทั้งสองจึงลดรูปได้ดังนี้:
