Μάθημα : Φυσική Γ'ΕΠΑΛ - Μέρος ΙΙ

Όλα τα κύματα, μηχανικά και ηλεκτρομαγνητικά, έχουν μερικές κοινές ιδιότητες. Από αυτές θα μελετήσουμε στη συνέχεια την ανάκλαση, τη διάθλαση και τη συμβολή.

4.4.1 Ανάκλαση

Στην ανάκλαση η ενέργεια που μεταφέρεται από το κύμα αλλάζει κατεύθυνση διάδοσης, καθώς χτυπάει σε μια επιφάνεια. Κάθε φορά λοιπόν, που ένα κύμα φθάνει σε μια ασυνέχεια του μέσου στο οποίο διαδίδεται (π.χ. σε ένα εμπόδιο ή σε μια περιοχή μεταβολή<; των ιδιοτήτων του μέσου), μέρος του κύματος ή και ολόκληρο το κύμα θα ανακλαστεί, δηλαδή θα αλλάξει η πορεία του στο ίδιο μέσο.

Η ανάκλαση των κυμάτων είναι καθοριστική για τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο. Εάν τα κύματα δεν είχαν την ιδιότητα της ανάκλασης, θα βλέπαμε ελάχιστα από τα πράγματα που υπάρχουν γύρω μας. Πράγματι, όλα τα σώματα που δεν εκπέμπουν δικό τους φως (μη αυτόφωτα) θα φαίνονταν μαύρα, διότι τα περισσότερα σώματα τα βλέπουμε, επειδή ανακλούν το φως άλλων αυτόφωτων σωμάτων.

Οι ανακλάσεις των ήχων πάνω στα διάφορα εμπόδια (πάτωμα, ταβάνι, τοίχοι, έπιπλα κτλ.) φέρνουν σημαντικές πληροφορίες για το γύρω χώρο και τις ιδιότητές του.

4.4.2 Διάθλαση

Διάθλαση είναι η κάμψη (αλλαγή) της διεύθυνσης διάδοσης του κύματος, όταν αλλάζει η ταχύτητα διάδοσής του. Αυτό συμβαίνει, όταν το κύμα συναντά στην πορεία του ένα άλλο μέσο διάδοσης, το οποίο έχει διαφορετική πυκνότητα από το αρχικό ή διαφορετική θερμοκρασία ή διαφορετικό βάθος. Έτσι, όταν ένα κύμα αλλάζει μέσο διάδοσης,  παρατηρείται αλλαγή της πορείας του κύματος.

4.4.3 Συμβολή των κυμάτων

Όταν δύο ή περισσότερα κύματα φθάνουν ταυτόχρονα σε ένα σημείο, τότε τα κύματα αυτά συμβάλλουν, δηλαδή "προστίθενται" και προκύπτει ένα σύνθετο κύμα. Η μορφή του σύνθετου κύματος εξαρτάται από τον τρόπο με τον οποίο τα επί μέρους κύματα συναντούν το ένα το άλλο.

Έτσι, εάν συναντηθούν στο ίδιο σημείο δύο κύματα ίδιου πλάτους και φοράς κίνησης (π.χ. δύο κορυφές ή δύο κοιλίες), τότε τα πλάτη αυτών των κυμάτων "προστίθενται" και έχουμε ενίσχυση του κύματος. Σ την περίπτωση αυτή λέμε ότι τα κύματα έφθασαν στο συγκεκριμένο σημείο σε συμφωνία φάσης. Εάν συναντηθούν στο ίδιο σημείο δύο κύματα αντίθετου πλάτους (π.χ. κορυφή του ενός κύματος και κοιλία του άλλου), τότε τα πλάτη αυτών των κυμάτων αλληλοαναιρούνται και έχουμε απόσβεση κύματος.