Golvende fenomenen

De weerspiegeling van licht is een golvend fenomeen waarmee we het beeld kunnen zien van een duidelijk gereflecteerd gebouw in de glazen panelen van de ander

Wat zijn golvende fenomenen?

De golvende fenomenen Ze vinden plaats wanneer de golven zich in een medium verspreiden en andere golven vinden, met veranderingen in het midden, grenzen, hiaten en obstakels in het algemeen. Dit veroorzaakt veranderingen in de vorm van de golven en hun verplaatsing.

Golven transporteren energie, geen materie. Als we er goed uitzien, wanneer een steen in een vijver wordt gegooid, die zich in het water verspreidt, is de verstoring, omdat de vloeistofmoleculen kort van zijn evenwichtspositie bewegen en er naar terugkomen zodra de verstoring weggaat.

Aangezien er geen transport van materie is, kunnen we verwachten dat golven zich op verschillende manieren zullen gedragen, zoals objecten zouden doen wanneer ze op elkaar inwerken.

De golven slagen erin om verschillende media over te steken en zelfs om tegelijkertijd dezelfde ruimte in te nemen, iets dat deegdeeltjes niet kunnen doen, althans op macroscopisch niveau (elektronen hebben massa en kunnen ontdiderende fenomenen ervaren).

Onder de belangrijkste golvende fenomenen die we in de natuur kunnen waarnemen, zijn reflectie, breking, interferentie en diffractie.

Zowel het licht als het geluid, zo kostbaar voor de zintuigen, gedragen zich als golven en ervaren al deze fenomenen, binnen de verschillen in hun respectieve aard.

Het licht heeft bijvoorbeeld geen materiaal nodig om zich te verspreiden, terwijl het geluid dat wel doet. Bovendien is licht een dwarse golf (verstoring staat loodrecht op de richting waarin de golf beweegt), terwijl het geluid een longitudinale golf is (verstoring en verplaatsing zijn parallel).

Soorten golvende fenomenen

Ondanks hun verschillende aard hebben alle golven de volgende golvende fenomenen gemeen:

Reflectie

Reflectie en breking van het licht. Bron: Wikimedia Commons.

Wanneer de golven soms reizen, vinden ze randen die het ene medium van het andere scheiden, bijvoorbeeld een puls die door een touw stevig naar het ene uiteinde houdt.

Zodra de pols het einde van het touw bereikt, keert het grotendeels terug, maar het maakt het geïnvesteerd. Er wordt dan gezegd dat de Pulse -ervaart reflectie, dat wil zeggen dat dit wordt weerspiegeld in de grens tussen het touw en de steun.

Kan u van dienst zijn: elektromagnetische golven: Maxwell -theorie, typen, kenmerken

De pulsinvestering is te wijten aan de reactie die wordt uitgeoefend door steun aan het touw, die door wet van handeling en reactie dezelfde richting en grootte heeft, maar anderszins. Om deze reden wordt de pols teruggedraaid wanneer hij terugreist.

Een andere mogelijkheid is dat het touw enige vrijheid heeft in het extreme onderwerp, het is bijvoorbeeld geknoopt naar een ring die op een bar kan glijden. Dan keert de puls die door het touw wordt verzonden niet omgekeerd terug.

In het algemeen, wanneer een golf zich verspreidt en de limiet bereikt die twee verschillende middelen scheidt, ervaart een verandering van richting. Naar de golf die bekend staat als een invallende golf, die terugkeert, is de gereflecteerde golf en als het ene deel naar het andere medium wordt overgedragen, staat het bekend als een gebroken golf.

Geluid is een golf, dus ervaar reflectie wanneer je in een lege kamer spreekt. Het licht is ook een golf en we kunnen het zien reflecteren in de spiegel, op het stille oppervlak van een vijver of in het raam een ​​wolkenkrabber.

Breking

Het potlood lijkt gebogen te zijn vanwege de breking die het licht lijdt als het van het ene medium naar het andere gaat. Bron: Wikimedia Commons.

Het fenomeen brekingsbreking treedt op wanneer een golf van het ene medium naar het andere gaat, bijvoorbeeld van lucht tot water. Een deel van de golf wordt overgebracht naar het tweede medium: de gebroken golf.

Wanneer u probeert een object te pakken dat onderaan een fontein of een emmer is ondergedompeld. En dat komt omdat de lichtstralen van richting hebben veranderd toen ze van de lucht naar het water passeerden, dat wil zeggen dat ze breking hebben ervaren.

Bovendien varieert de snelheid waarmee de golven bewegen volgens het medium. In een vacuüm bewegen lichtgolven met constante snelheid C = 300.000 km/s, maar in het water neemt de snelheid af tot (3/4) C en nog meer glas: A (2/3) C.

De snelheid van het licht in een medium hangt af van de brekingsindex hiervan, gedefinieerd als de reden tussen C en de snelheid en dat het licht in het midden heeft:

N = c/v

Het fenomeen is analoog aan een speelgoedkar die op een harde vloer van keramiek of hout rolt, zeer getrokken en plotseling op een tapijt gerold. Wijzigt niet alleen uw adres, maar vermindert ook uw snelheid.

Kan u van dienst zijn: wat zijn de afgeleide magnitudes?

Absorptie

Radiogolven worden geabsorbeerd als het scheidt van het emissiecentrum.

Als de golf aan een ander medium voldoet, kan het gebeuren dat alle energie die het transporteert, oplevert en de amplitude is nul. Er wordt vervolgens gezegd dat de golf werd geabsorbeerd.

Interferentie

Geluidsgolven kunnen samenwonen, maar de een zal op de andere worden gesuperponeerd. Dit gebeurt wanneer we aan de telefoon praten, maar er is een voetbalwedstrijd op televisie op de achtergrond.

Twee objecten delen hun ruimte niet, maar twee of meer golven hebben geen probleem om tegelijkertijd op hetzelfde moment in de ruimte te zijn. Dit gedrag is exclusief voor hen.

Het gebeurt elke keer dat twee stenen tegelijkertijd in het water worden gegooid, onafhankelijke golfpatronen worden geproduceerd die overlappen en een resulterende golf geven.

De amplitude van de resulterende golf kan groter of kleiner zijn dan die van de golven die interfereren, of kan eenvoudig met elkaar worden geannuleerd. Ze zijn vervuld Superpositieprincipe.

Voor golven stelt het superpositieprincipe vast dat de resulterende golf gelijk is aan de algebraïsche som van de interfererende golven verplaatsingen (ze kunnen meer dan twee zijn).

Als de golven in fase zijn, wat betekent dat hun valleien en richels zijn uitgelijnd, is het een golf met dubbele amplitude. Dit staat bekend als constructieve interferentie.

Aan de andere kant, wanneer de top van een golf overlapt met de vallei van een ander, werken ze elkaar tegen en de amplitude van de resulterende golf. Dit effect wordt genoemd destructieve interferentie.

Na interactie gaan de golven door alsof er niets was gebeurd.

Diffractie

Twee golf fronten met verschillende golflengten: ervaar een grotere diffractie dan waarvan de golflengte vergelijkbaar is met de opening. Bron: f. Zapata.

Dit fenomeen is typerend voor golven; Daarin wijkt de golf af en vervormt zich door een obstakel tegen te komen dat op het golfpad is ingediend of een opening in het midden. Het effect is significant wanneer de grootte van het obstakel vergelijkbaar is met die van de golflengte.

Kan u van dienst zijn: Bernoulli Stelling

De golven letten op het begin van Huygens, die vaststellen dat elk punt in het medium zich op zijn beurt gedraagt ​​als een focus die golven uitzendt. Als medium heeft een oneindige hoeveelheid punten, wanneer de golffront wordt verkregen.

Wanneer het een opening van de golflengte -grootte bereikt, worden de schijnwerpers op het golf voorkant bevestigd om elkaar te verstoren en de golf vervormt.

De diffractie van het geluid is gemakkelijk te waarderen, omdat de golflengte vergelijkbaar is met die van de objecten die ons omringen, in plaats daarvan is de golflengte van het licht veel lager en bijgevolg heeft de diffractie zeer kleine obstakels nodig.

In de volgende afbeelding hebben we een plat golffront, dat verticaal naar beneden gaat om een ​​opening op een muur te ontmoeten.

Links is de lengte van de invallende golf veel lager dan de grootte van de opening en de golf is nauwelijks vervormd. Aan de andere kant, in de figuur aan de rechterkant, is de golflengte vergelijkbaar met die van de opening en de opkomst ervan, de golf krommen merkbaar.

Voorbeelden van golvende fenomenen

-Luister naar muziek en gesprekken in een andere kamer zijn te wijten aan de diffractie van geluid wanneer u openingen vindt zoals deuren en ramen. De lage frequenties zijn hierin beter dan de hoge, dus verre Thunder rumble rumble veel meer dan in de buurt, die eerder als korte postzegels worden ervaren.

-De luchtspiegelingen zijn te wijten aan het feit dat delen van de lucht verschillende brekingsindices hebben, vanwege de ongelijke dichtheid.

Hierdoor lijken de hemel en verre objecten te reflecteren op een niet -bestaand vloeistofoppervlak in de woestijn of een hete weg. De opeenvolgende brekingen van licht in de ongelijke lagen van de atmosfeer zijn die die dit effect creëren.

Mirage op een weg. Bron: Wikimedia Commons. Brocken Inaglory/CC BY-S (http: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0/).

-Het is niet mogelijk om objecten kleiner te zien dan de golflengte van het licht waarmee ze worden verlicht. Virussen zijn bijvoorbeeld kleiner dan zichtbare golflengten, dus ze kunnen niet worden gezien met een stroommicroscoop.

-De breking laat ons in de zon zien kort voordat hij uitkomt (of aantrekken). Op dat moment beïnvloeden de stralen van de zon schuin de atmosfeer en is de verandering in het midden verantwoordelijk voor het vouwen en afleiden van ze.

Daarom kunnen we de Star King zien voordat hij echt boven de horizon staat of deze rechtstreeks aan de horizon blijven zien wanneer hij er daadwerkelijk onder ging.

De blauwe lijn is de horizon. De ware positie van de zon is eronder, maar atmosferische breking stelt ons in staat om het te zien, zelfs als deze al verborgen is. Bron: Wikimedia Commons.

Referenties

1. Bikos, K. Wat is breking van het licht? Hersteld van: TimeandDate.com.
2. Figueroa, D. 2005. Serie: Physics for Science and Engineering. Deel 7. Golven en kwantumfysica. Uitgegeven door Douglas Figueroa (USB).
3. Hewitt, Paul. 2012. Conceptuele fysieke wetenschap. 5e. ED. Pearson.
4. Hyperfysica. Breking. Hersteld van: hyperfysica.Phy-Astr.GSU.Edu.
5. Rex, a. 2011. Fundamentals of Physics. Pearson.
6. Sears, Zemansky. 2016. Universitaire natuurkunde met moderne natuurkunde. 14e. ED. Volume1.
7. Wikipedia. Atmosfeere breking. Hersteld van: koud.Wikipedia.borg.