波浪行为

波浪行为

当波浪遇到新的介质,障碍或其他波浪时,它们可能会以不同的方式表现。在物理学中,使用以下一些术语来描述这些行为。

反射

“反射”一词在日常生活中用来描述我们在镜子或水面上看到的东西。在物理学中,反射是指波浪遇到新的介质,该介质充当屏障,导致波浪返回原始介质。波浪“反射”了障碍物 角度 与入射到障碍物的波角有关(见下文)。



折射

当波从一种介质移动到另一种介质时改变方向时,就会发生波的折射。随着方向的变化,折射也会导致波长和波速的变化。由于折射而引起的波变化量取决于介质的折射率。



折射的一个例子是棱镜。当白光进入棱镜时,不同波长的光被折射。不同波长的光各自折射不同,并且光被分成多种颜色。

衍射

当波停留在相同的介质中但绕障碍物弯曲时,会发生衍射。当波浪在其路径中遇到小物体时,或者当波浪被迫通过一个小开口时,就会发生这种情况。绕射的一个例子是当水波撞击船并在船周围弯曲时。船后的波浪被改变或衍射。


衍射波的一个例子
通过一个小开口。
极化

极化是指波在一个特定方向上振荡。通常使用偏振滤光片使光波偏振。只有横波可以极化。纵向波(例如声音)不能被极化,因为它们总是沿波的同一方向传播。



在此图片中,未偏振的光波穿过滤光片,然后沿单个平面偏振。

吸收性

吸收是指波浪与介质接触并导致介质的分子振动并运动时的状态。这种振动从波中吸收或吸收了一些能量,而反射的能量却更少。

吸收的一个例子是从路面吸收能量的黑色路面。黑色路面因吸收光波而变热,几乎没有光反射,使路面显得黑色。铺在人行道上的白色条纹将反射更多的光线,而吸收的光线更少。结果,白色条纹将不那么热。

干涉

当一个波与另一个波接触时,这称为干扰。当波相遇时,所得波将具有两个干扰波之和的幅度。



根据波的相位,干扰可能是相长的也可能是相消的。如果生成的波具有比干扰波高的振幅,则这是相长干涉。如果幅度较低,则称为相消干涉。