Zjawiska pofalowane

Odbicie światła jest zjawiskiem pofalowanym, które pozwala nam zobaczyć obraz wyraźnie odbitego budynku w szklanych panelach drugiego

Co to są zjawiska pofalowane?

Zjawiska pofalowane Odbywają się, gdy fale rozprzestrzeniły się w medium i znajdują inne fale, ze zmianami w środku, granic, luk i przeszkód w ogóle. To powoduje zmiany kształtu fal i ich przemieszczenia.

Fale transportowe energia, a nie ma znaczenia. Jeśli spojrzymy dobrze, gdy kamień zostaje wrzucony do stawu, który rozprzestrzenia się w wodzie, jest zaburzeniem, ponieważ cząsteczki płynu krótko przesuwają się z jego pozycji równowagi i wracają do niego, gdy tylko zakłócenia się odejdzie.

Ponieważ nie ma transportu materii, możemy oczekiwać, że fale będą zachowywać.

Fale udaje się przekroczyć różne media, a nawet zajmować tę samą przestrzeń w tym samym czasie, czego cząsteczki ciasta nie mogą zrobić, przynajmniej na poziomie makroskopowym (elektrony mają masę i mogą doświadczać zjawisk ondulatory).

Wśród głównych zjawisk, które możemy zaobserwować w naturze, są odbicie, załamanie, zakłócenia i dyfrakcja.

Zarówno światło, jak i dźwięk, tak cenne dla zmysłów, zachowują się jak fale i doświadczają wszystkich tych zjawisk, w ramach różnic w ich odpowiednich naturach.

Na przykład światło nie wymaga materiału do rozprzestrzeniania się, podczas gdy dźwięk. Ponadto światło jest falą poprzeczną (zaburzenie jest prostopadłe do kierunku, w którym fala porusza się), podczas gdy dźwięk jest falą podłużną (zaburzenie i przemieszczenie są równoległe).

Rodzaje pofalowanych zjawisk

Pomimo swojej innej natury wszystkie fale mają wspólne następujące zjawiska pofalowane:

Odbicie

Odbicie i załamanie światła. Źródło: Wikimedia Commons.

Kiedy fale podróżują czasami, znajdują granice, które oddzielają jedno medium od drugiego, na przykład puls, który podróżuje przez linę mocno utrzymującym jeden koniec.

Gdy puls dotrze do końca liny, zwraca głównie, ale sprawia, że ​​zainwestował. Mówi się wtedy, że puls doświadcza refleksji, to znaczy znajduje odzwierciedlenie na granicy liny a wsparciem.

Może ci służyć: fale elektromagnetyczne: teoria Maxwella, typy, cechy

Inwestycja pulsu jest spowodowana reakcją wywieraną przez wsparcie dla liny, która zgodnie z prawem działania i reakcji ma ten sam kierunek i wielkość, ale poza tym. Z tego powodu puls jest odwrócony, gdy jedzie z powrotem.

Inną możliwością jest to, że lina ma pewną swobodę w ekstremalnym temacie, na przykład jest wiązany do pierścienia, który może przesunąć się po pręcie. Następnie puls wysłany przez linę nie powraca odwrócony.

Ogólnie rzecz biorąc, gdy fala rozprzestrzenia się i osiąga granicę, która oddziela dwa różne środki, doświadcza zmiany kierunku. Do fali znanej jako fala padająca, która powraca, jest falą odbijoną, a jeśli jedna część jest przekazywana do drugiego medium, jest znana jako fala załamana.

Dźwięk jest falą, więc doświadcz refleksji podczas mówienia w pustym pokoju. Światło jest również falą i widzimy, jak odbija się w lustrze, na cichej powierzchni stawu lub w oknie wieżowca.

Refrakcja

Ołówek wydaje się zgięty ze względu na załamanie światła, które cierpi z jednego medium do drugiego. Źródło: Wikimedia Commons.

Zjawisko refrakcji występuje, gdy fala przechodzi z jednego medium do drugiego, na przykład z powietrza do wody. Część fali jest przekazywana do drugiego medium: fala załamana.

Podczas próby złapania obiektu zanurzonego na dole fontanny lub wiadra najprawdopodobniej nie osiągnie go, nawet jeśli dłoń jest skierowana tam, gdzie jest obiekt. A to dlatego, że promienie świetlne zmieniły ich kierunek, gdy minęły z powietrza na wodę, to znaczy doświadczyli załamania.

Ponadto prędkość, z jaką poruszają się fale, zmienia się w zależności od medium. W próżni fale światła poruszają się ze stałą prędkością C = 300.000 km/s, ale w wodzie prędkość maleje do (3/4) C, a jeszcze więcej szkła: A (2/3) C.

Prędkość światła w pożywce zależy od współczynnika załamania światła, zdefiniowanego jako przyczynę między C a prędkością i jaką światło ma pośrodku:

N = c/v

Zjawisko to jest analogiczne do wózka z zabawkami, który toczy się na twardej podłodze ceramiki lub drewna bardzo pociągniętego i nagle zwinięta na dywan. Nie tylko modyfikuje twój adres, ale także zmniejsza twoją prędkość.

Może ci służyć: jakie są pochodne wielkości?

Wchłanianie

Fale radiowe zostaną wchłonięte w miarę oddzielenia od centrum emisji.

Jeśli fala spełnia inne medium, może się zdarzyć, że daje całą energię, którą transportuje, a jej amplituda wynosi zero. Następnie mówi się, że fala została wchłonięta.

Ingerencja

Fale dźwiękowe mogą żyć razem, ale jeden zostanie nałożony na drugi. Dzieje się tak, gdy rozmawiamy przez telefon, ale w telewizji jest mecz piłki nożnej.

Dwa obiekty nie dzielą swojej przestrzeni, jednak dwie lub więcej fal nie ma problemu z w tym samym momencie w kosmosie. To zachowanie jest dla nich wyłączne.

Zdarza się to za każdym razem, gdy dwa kamienie są wrzucane jednocześnie do wody, wytwarzane są niezależne wzorce falowe, które mogą się nakładać i dawać wynikową falę.

Amplituda powstałej fali może być większa lub mniejsza niż fale, które zakłócają lub po prostu można ją anulować. Są spełnieni Zasada superpozycji.

W przypadku fal zasada superpozycji stwierdza, że ​​powstała fala jest równa algebraicznej sumie przemieszczenia fal zakłócających (mogą wynosić więcej niż dwa).

Jeśli fale są w fazie, co oznacza, że ​​ich doliny i grzbiety są wyrównane, jest to fala o podwójnej amplitudzie. To jest znane jako konstruktywna zakłócenia.

Z drugiej strony, gdy grzebień fali pokrywa się z doliną innej, przeciwdziałają sobie nawzajem i amplitudę powstałej fali. Ten efekt jest nazywany Niszczące zakłócenia.

Po interakcji fale kontynuują swoją drogę, jakby nic się nie wydarzyło.

Dyfrakcja

Dwa fronty falowe o różnych długościach fali: doświadcz większej dyfrakcji, której długość fali jest porównywalna z otworem. Źródło: f. Zapata.

Zjawisko to jest typowe dla fal; W nim fala odbiega i zniekształca się, napotykając przeszkodę złożoną na ścieżce falowej lub szczelinę na środku. Efekt jest znaczący, gdy wielkość przeszkody jest porównywalna z wielkością długości fali.

Może ci służyć: Twierdzenie Bernoulli

Fale zajmują się początkiem Huygens, który ustala, że ​​każdy punkt w medium zachowuje się z kolei jako skupienie. Jako pożywce ma nieskończoną ilość punktów, gdy czołowa fala jest uzyskiwana.

Gdy osiągnie otwór wielkości długości fali, reflektory na froncie fali są naprawione, aby zakłócać się ze sobą, a fali.

Dyfrakcja dźwięku jest łatwa do doceniania, ponieważ jego długość fali jest porównywalna z cyfrą otaczających nas obiektów, zamiast tego długość fali światła jest znacznie niższa, a w konsekwencji dyfrakcja wymaga bardzo małych przeszkód.

Na poniższym obrazie mamy płaski czoło fali, które porusza się pionowo w dół, aby spotkać się z otworem na ścianie.

Po lewej stronie fali padającej jest znacznie niższa niż rozmiar otworu, a fala prawie się deformuje. Z drugiej strony, na rysunku po prawej, długość fali jest porównywalna z otworem i jego pojawieniem.

Przykłady pofałdowania się zjawisk

-Słuchaj muzyki i rozmów w innym pokoju są spowodowane dyfrakcją dźwięku, gdy znajdziesz otwory, takie jak drzwi i okna. Niskie częstotliwości są w tym lepsze niż wysokie, więc odległy grzmot bardziej niż w pobliżu, które są postrzegane raczej jako krótkie znaczki.

-Miraże są spowodowane faktem, że części powietrza mają różne wskaźniki refrakcji, ze względu na nierówną gęstość.

To sprawia, że ​​niebo i odległe przedmioty wydają się odzwierciedlać nieistniejącą ciekłą powierzchnię na pustyni lub gorącej drodze. Kolejne załamanie światła w nierównych warstwach atmosfery to te, które tworzą ten efekt.

Mirage na drodze. Źródło: Wikimedia Commons. Brocken inaglory/cc by-S (http: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/).

-Nie można zobaczyć obiektów mniejszych niż długość fali światła, z którymi są oświetlone. Na przykład wirusy są mniejsze niż widoczne długości fali, więc nie można ich zobaczyć za pomocą prądu mikroskopu.

-Zreśnienie sprawia, że ​​widzimy na słońcu na krótko przed wyjściem (lub założonym). W tym czasie promienie słoneczne ukośnie wpływają na atmosferę, a zmiana w środku jest odpowiedzialna za ich składanie i rozwinieniu.

Dlatego możemy zobaczyć Króla Star, zanim naprawdę będzie nad horyzontem lub nadal widzieć go na horyzoncie, kiedy faktycznie przeszedł pod spodem.

Niebieska linia to horyzont. Prawdziwa położenie słońca jest poniżej, jednak refrakcja atmosferyczna pozwala nam to zobaczyć, nawet gdy jest już ukryty. Źródło: Wikimedia Commons.

Bibliografia

1. Bikos, k. Co to jest załamanie światła? Odzyskane z: timeanddate.com.
2. Figueroa, zm. 2005. Seria: Fizyka nauk i inżynierii. Tom 7. Fale i fizyka kwantowa. Pod redakcją Douglas Figueroa (USB).
3. Hewitt, Paul. 2012. Konceptualna nauka fizyczna. 5. Wyd. osoba.
4. Hiperfizyka. REFRAKCJA. Odzyskane z: Hiperphysics.Phy-orst.GSU.Edu.
5. Rex, a. 2011. Podstawy fizyki. osoba.
6. Sears, Zemansky. 2016. Fizyka uniwersytecka z nowoczesną fizyką. 14. Wyd. Tom 1.
7. Wikipedia. Refrakcja atmosferyczna. Odzyskane z: zimno.Wikipedia.org.