Reflektion och brytning

Reflection

En våg som träffar en fast vägg, sänds tillbaka. Den reflekteras. http://www.youtube.com/watch?v=cy39s1ENUNo

Vågen som sänds kallas infallande våg och den som reflekteras kallas reflekterad våg.

Denna linie som är vinkelrätt orienterad mot väggen kallas för normal.

Reflektionslagen säger att reflektionsvinkeln (α_r) är lika med infallsvinkeln (α_i), alltså:

${\alpha }_r={\alpha }_i$

http://www.youtube.com/watch?v=qKiMGBT1JQc

Eftersom den reflekterad våg rör sig i samma vågmedium behåller våghastighet sig detsamma. Samma sak kan vi säga också om våg frekvensen (t.o.m. om våglängden). När vågen slår väggen och reflekteras en (lite) del av sin energi överförs till vägg. Eftersom energi minskar och dessutom är direkt proportionella med amplituden det betyder att amplituden också måste minska.

Reflektion innebär ändringen av vågriktningen när vågorna möts en vägg.

Brytning (refraktion)

Brytning/refraktion innebär ändringen av vågriktningen när vågor passerar från ett vågmedium till annan. Brytningen uppstår som regel när vågmediet ändrar egenskaper.

Linjen vinkelrät mot gränslinjen kallas normal. Vinkeln mellan normalen och hastighetsriktningen för den inkommande vågorna kallas infallsvinkeln (α₁). Vinkeln mellan normalen och hastighetsriktningen för de brutna vågorna kallas brytningsvinkeln (α₂). När vågorna går från djupta till den grunda vaten så bryts de mot normalen. Då är brytningsvinkeln (α₂) mindre än infallsvinkeln (α₁):

${\alpha }_2<{\alpha }_1$

Dessutom är våglängden för de bruten vågor mindre än våglängden för de infallande vågor (λ₂<λ₁). http://www.youtube.com/watch?v=7dVoDpEO_u4 Frekvensen bestäms av vågkällan och är densamma på både sidorna om gränslinjen (f₁=f₂). Vi vet att hastigheten v är lika med produkten mellan våglengden och frekvensen, alltså: v=λ*f men λ₂<λ₁ och f₁=f₂ => v₂<v₁ (det är rimligt eftersom vågmedium har ändrat från djupt vatten till grunt vatten och våghastighets ändras med vågmedium). http://www.youtube.com/watch?v=ybn-qr-Pvnw Slutsats: brytning av vågor beror på att våghastigheten ändrar sig när vågorna går från ett medium till ett annat.