Nyckelkoncept
* brytning: Böjningen av en våg när den passerar från ett medium till en annan.
* ljushastighet: Ljushastigheten är konstant i ett vakuum men förändras när det reser genom olika medier.
* våglängd: Avståndet mellan två på varandra följande vapen eller tråg av en våg.
* Frekvens: Antalet vågcykler som passerar en punkt på en sekund.
Vad händer vid gränsen
1. Hastighetsändringar: Vågens hastighet förändras vanligtvis när den kommer in i ett nytt medium. Ljushastigheten i ett medium bestäms av mediets brytningsindex. Ett högre brytningsindex betyder en långsammare hastighet.
2. våglängdsförändringar: Vågens våglängd förändras proportionellt mot hastighetsförändringen. Om hastigheten minskar minskar våglängden också. Detta förhållande kan sammanfattas som:
* hastighet / våglängd =frekvens
Eftersom frekvensen förblir konstant (se nedan) kräver en förändring i hastighet en förändring i våglängden.
3. Frekvensen förblir konstant: Frekvensen för en våg (antalet cykler per sekund) förblir i allmänhet densamma när den korsar en gräns. Detta beror på att frekvensen är en egenskap hos källan till vågen, inte det medium det reser igenom.
Exempel
Föreställ dig en lätt våg som reser från luften i vatten.
* hastighet: Ljus rör sig långsammare i vatten än i luften, så dess hastighet minskar.
* våglängd: Eftersom hastigheten minskar blir ljusvågens våglängd också kortare.
* Frekvens: Ljuvågens frekvens förblir densamma.
Viktiga anteckningar
* incidensvinkel: Vinkeln vid vilken vågen träffar gränsen påverkar också hur den bryts.
* Reflektion: En del av vågenergin kan återspeglas tillbaka till det ursprungliga mediet istället för att överföras.
* Total intern reflektion: Om infallsvinkeln är tillräckligt stor och ljusets hastighet är långsammare i det andra mediet, kan allt ljus återspeglas tillbaka till det första mediet. Detta fenomen kallas total intern reflektion.
Låt mig veta om du vill ha en mer detaljerad förklaring av något av dessa koncept!
