Hullámok törése
Felületi hullámoknál jól megfigyelhető a hullámok haladási irányának
megváltozása új közeg határán, ezt hívjuk a törés jelenségének. Vízhullámoknál
például új közeget jelent egy más vízmélységű rész is.
Ahol a hullám terjedési sebessége kisebb, ott hullámtanilag sűrűbb közegről
beszélünk. Általános szabály hogy az új közeg határán a hullám terjedési
iránya mindig a sűrűbb közegben zár be kisebb szöget a beesési merőlegessel.
A törés során a haladási irányon kívül megváltozik még a hullámjellemzők
közül a hullámhossz és a terjedési sebesség a következő törvény szerint:
ahol az n2,1 a második közegnek az elsőre vonatkoztatott relatív
törésmutatója.
Változik még az amplitúdó is, viszont nem változik a hullámot jellező
frekvencia.
Az új közeg határán a hullámoknak csak egy része hatol be az új közegbe,
a másik része viszont visszaverődik, így a törés jelensége mindig a visszaverődés
jelenségével együtt figyelhető csak meg.
Fordítva ez nem mindig igaz, ugyanis ha a hullám a sűrűbb közegből
érkezik az új közeg határához, akkor egy jól meghatározható határszögnél
nagyobb beesési szögeknél fellép a teljes visszaverődés jelensége. Ennek
a magyarázata az, hogy a törési szög ilyen esetekben mindig nagyobb a beesési
szögnél, így a határszögnél a törési szög 90o-os lesz, amikor
a hullám már nem tud behatolni az új közegbe. Ezen szögnél nagyobb beesési
szögekre már csak a visszaverődés jelensége figyelhető meg az új közeg
határán.
Gyakorló feladatok