Wat gebeurt er met de snelheid en de golftefrequentie van een golf wanneer deze grens tussen twee media bereikt?

Dit is wat er gebeurt met de snelheid, golflengte en frequentie van een golf wanneer deze een grens tussen twee media bereikt:

Key Concepts

* breking: Het buigen van een golf terwijl deze van het ene medium naar het andere gaat.

* Lichtsnelheid: De snelheid van het licht is constant in een vacuüm maar verandert wanneer deze door verschillende media reist.

* golflengte: De afstand tussen twee opeenvolgende toppen of troggen van een golf.

* frequentie: Het aantal golfcycli dat in één seconde een punt passeert.

Wat gebeurt er bij de grens

1. Snelheid verandert: De snelheid van de golf verandert meestal wanneer deze een nieuw medium binnengaat. De lichtsnelheid in een medium wordt bepaald door de brekingsindex van het medium. Een hogere brekingsindex betekent een lagere snelheid.

2. Wavelinglengte verandert: De golflengte van de golf verandert evenredig met de snelheidsverandering. Als de snelheid afneemt, neemt de golflengte ook af. Deze relatie kan worden samengevat als:

* Speed / Wavelgth =Frequency

Omdat de frequentie constant blijft (zie hieronder), vereist een snelheidsverandering een verandering in golflengte.

3. Frequentie blijft constant: De frequentie van een golf (het aantal cycli per seconde) blijft over het algemeen hetzelfde wanneer deze een grens overschrijdt. Dit komt omdat frequentie een eigenschap is van de bron van de golf, niet het medium waar het doorheen reist.

Voorbeeld

Stel je een lichtgolf voor die van lucht naar water reist.

* snelheid: Licht reist langzamer in water dan in lucht, dus de snelheid neemt af.

* golflengte: Omdat de snelheid afneemt, wordt de golflengte van de lichtgolf ook korter.

* frequentie: De frequentie van de lichtgolf blijft hetzelfde.

belangrijke opmerkingen

* incidentiehoek: De hoek waarop de golf de grens raakt, beïnvloedt ook hoe deze wordt gebroken.

* Reflectie: Een deel van de golfenergie kan worden weerspiegeld in het oorspronkelijke medium in plaats van overgedragen.

* Totale interne reflectie: Als de invalshoek groot genoeg is en de snelheid van het licht langzamer is in het tweede medium, kan al het licht terug worden gereflecteerd in het eerste medium. Dit fenomeen wordt totale interne reflectie genoemd.

Laat het me weten als je een meer gedetailleerde uitleg van een van deze concepten wilt!