3 przykłady załamania fal: szczegółowe informacje i fakty

by

Fizyczny fenomen zagięcia fal jest znany jako załamanie fali. Przykłady załamania fal podano poniżej.

Załamanie fal dźwiękowych

Odchylenie obserwowane na ścieżce fali dźwiękowej z powodu zmiany ośrodka jest znane jako załamanie fal dźwiękowych. Teraz zrozummy załamanie fali dźwiękowej za pomocą przykładu.

Naturalny przykład załamania fali dźwiękowej to różnica w temperaturze atmosfery wokół nas. Jak wszyscy wiemy, źródłem energii dla ziemi jest słońce. Kiedy promienie ciepła padają na ziemię, ogrzewają powierzchnię ziemi. Wraz z nagrzewaniem powierzchni ziemi nagrzewana jest również masa powietrza nad nią.

Jak wiemy, masa powietrza jest podgrzewana, co oznacza, że ​​jej cząsteczka porusza się szybciej. Więc będzie się podnosiło, teraz dalej ze źródłem ciepła powietrze się rozluźni. Tak więc, gdy masa powietrza stale się podnosi, powietrze na górze wciąż się ochładza. To tworzy adiabatyczny wskaźnik poklatków. Jak tutaj obserwujemy, ciepłe powietrze jest blisko ziemi.

Z tego powodu fala dźwiękowa będzie przemieszczać się szybciej w pobliżu powierzchni ziemi. Ponieważ fale dźwiękowe rozchodzą się szybciej w ciepłym medium. Ta duża prędkość fali dźwiękowej w ciepłej atmosferze w pobliżu powierzchni ziemi tworzy fale Huygensa, które rozprzestrzeniają się szybciej w pobliżu powierzchni ziemi. 

W warunkach takich jak ruch fal dźwiękowych w kierunku prostopadłym do czoła fali utworzonego przez fale Huygen, dźwięk załamuje się w górę i znika.

Refrakcja w falach świetlnych

Kiedy przechodzi przez jednorodny ośrodek, fala świetlna przechodzi prosto bez żadnych przeszkód ani zmian. ten zmiana gęstości ośrodka, a następnie zmiana ośrodka powoduje załamanie.

Podczas przechodzenia przez ośrodek rzadszy do ośrodka gęstszego załamanie lekki widać falę. Podczas ruchu w takim przypadku odchyla się bardziej w kierunku normalnego. W przeciwieństwie do tego, gdy fala świetlna przemieszcza się z gęstszego ośrodka do optycznie rzadszego ośrodka, odchyla się od normalnego. Jeśli jednak fala świetlna opada prostopadle do normalnej, przechodzi bez odchyleń.

Dla Załamanie światła fale, przestrzegane są dwa prawa. Po pierwsze, incydent, załamany i normalny wszystkie leżą na tej samej płaszczyźnie. I po drugie, stosunek sinusa kąta padania i sinusa kąta załamania w danym ośrodku pozostaje taki sam.

305 Screenshot
Załamanie powoduje to zginanie
Kredyty Image: „Załamanie światła” Siyavula Edukacja CC BY 2.0

Jak wiedzieć ze względu na inną gęstość cząstki, będąc unikalnym, zmienia się również prędkość światła, co powoduje załamanie. Więc ilekroć jest zmiana prędkości światła, przechodzi przez zagięcie fali.

Wszyscy wielokrotnie widzieliśmy Załamanie światła w naszym codziennym życiu. Na przykład załamanie w naszych oczach soczewki, załamanie w lodzie, spłaszczenie słońca o wschodzie i zachodzie słońca, załamanie w kroplach wody, pozorna zmiana położenia o wschodzie słońca wszystko wystąpić z powodu załamania światła.

Załamanie w falach wodnych

Załamanie fal wodnych zależy od ośrodka i gęstości, w której się porusza. ten Załamanie powoduje zmianę prędkości fal wodnych.

Aby zrozumieć Załamanie fal wodnych. Najpierw zrozummy niektóre właściwości wody poruszającej się w oceanach. Prędkość fal wodnych, które znajdują się na górze, jest w dużej mierze określona przez jej głębokość. Wody o głębokości mają duże prędkości, więc jeśli woda, która znajduje się na głębokości, styka się z wodą o małej głębokości, prędkość spada.

Wraz ze spadkiem prędkości fal wodnych następuje zmniejszenie ich długości fali. W związku z tym pokazuje to, że gdy woda faluje z wody głębokie i płytkie spotykają się wtedy ich prędkości maleją, zmniejsza się ich długość fali, a co za tym idzie zmienia się również kierunek jej ruchu.

przykłady załamania fal
Załamanie fal wodnych Kredyty Image:„***”  Misza Sokolnikow CC BY-ND 2.0

Następuje zmiana ośrodka przy przenoszeniu głębszej wody do płytkiej wody. Dzieje się tak, ponieważ głębsza woda jest zimna i gęsta. W końcu światło słoneczne do niego nie dociera. I stąd brak ciepła. Natomiast płytka woda jest stosunkowo cieplejsza, ponieważ w pewnym stopniu wystawiona jest na światło słoneczne, a zatem jest mniej gęsta.

Fale pochodzące z głębokich i płytkich wód można zaobserwować załamując się, co oznacza, że ​​fale lekko się uginają, zmienia się ich długość fali, a ich prędkość jest spowolniona. 

Załamanie fal radiowych

W naszym codziennym życiu wszyscy słyszeliśmy radio. Te radia są obsługiwane przez transmitowane fale radiowe. Pozwól nam zrozumieć, jak te radio fale docierają dookoła, aby obsługiwać radia.

Fale radiowe załamują się w najwyższej warstwie naszej atmosfery, czyli w jonosferze. Ponieważ jest to najbardziej zewnętrzna warstwa naszej atmosfery, składa się z dużej liczby wolnych jonów i elektronów. Wynika to z ekstremalnej ilości ciepła odbieranego przez słońce, które jonizuje wszystkie obecne tam cząsteczki.

Kiedy fale radiowe docierają do jonosfery, elektrony obecne w jonosferze ulegają wzbudzeniu, co powoduje ich ruch. Dzięki temu fale radiowe są ponownie emitowane. Teraz jak omówiono powyżej stężenie wolnych jonów i elektronów jest wysokie w tej warstwie atmosfery. Kiedy fale radiowe poruszają się dalej z powodu podniecenia wywołanego przez wolne elektrony, napotykają obszar o bardzo dużej gęstości elektronów.

Ten region o dużej gęstości odbija fale radiowe z powrotem na Ziemię. I w ten sposób fala radiowa jest transmitowana w całym regionie. Jednak to odbicie fal radiowych zależy od kąta padania oraz częstotliwości fal radiowych. Załamanie, które występuje w jonosferze z powodu niewłaściwego kąta padania, ma tendencję do zmniejszania się, gdy częstotliwość sygnałów ulega poprawie.

Z tego powodu Załamanie jest zmniejszane, a odbicie fal radiowych zaczyna się w najbardziej zewnętrznej warstwie. Jak wiemy, jonosfera jest zjonizowana i znajdują się w niej poruszające się cząstki. Więc gęstość nie pozostaje wszędzie taka sama; to się zmienia. Więc ilość Refrakcji jest różna.

Przeczytaj także: