Ποιες είναι οι ιδιότητες των κυμάτων;

Στη φυσική, τα κύματα αναφέρονται σε δονήσεις που διαδίδονται. Τα κύματα μπορούν να μετακινηθούν από το ένα μέρος στο άλλο χρησιμοποιώντας ένα μέσο. Ωστόσο, υπάρχουν επίσης τύποι κυμάτων που μπορούν να εξαπλωθούν σε κενό. Όταν κινούνται ή διαδίδονται, τα κύματα μετακινούν την ενέργειά τους στον προορισμό τους χωρίς να μετακινούν το μέσο μέσω του οποίου ταξιδεύουν.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι κυμάτων που γνωρίζουμε. Τα μηχανικά κύματα είναι κύματα που απαιτούν ένα μέσο για διάδοση, για παράδειγμα κύματα σε ένα σχοινί, ηχητικά κύματα και κύματα ή κύματα νερού. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα μπορούν να εξαπλωθούν σε κενό, για παράδειγμα ραδιοφωνικά και τηλεοπτικά κύματα, υπέρυθρο φως και υπεριώδες φως.

Ιδιότητες κυμάτων

Για να κατανοήσουμε τα κύματα, ας προσδιορίσουμε πρώτα τα χαρακτηριστικά των ακόλουθων κυμάτων.

Διασπορά κυμάτων

Η διασπορά κυμάτων είναι η αλλαγή στο σχήμα ενός κύματος καθώς διαδίδεται μέσω ενός μέσου. Το μέσο μέσω του οποίου περνά το κύμα είναι ανεξάρτητο από το μήκος ή τη συχνότητα του κύματος ονομάζεται μέσο διασποράς.

Αντανάκλαση κυμάτων

Όταν ένα κύμα χτυπήσει ένα φράγμα ή βρίσκεται στο τέλος του μέσου, μέρος του κύματος θα αντικατοπτρίζεται. Η γωνία που σχηματίζει το προσπίπτον κύμα έναντι της επιφάνειας της αντανάκλασης είναι ίση με τη γωνία που δημιουργείται από το ανακλώμενο κύμα σύμφωνα με το νόμο της ανάκλασης.

(Διαβάστε επίσης: Ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ορισμός και ιδιότητες)

Η γωνία πρόσπτωσης περιγράφεται ως η γωνία που δημιουργείται από το προσπίπτον κύμα έναντι της κάθετης γραμμής της ανακλώμενης επιφάνειας. Εν τω μεταξύ, η γωνία ανάκλασης είναι η γωνία που σχηματίζεται από το κύμα που αντανακλάται. Αυτός ο νόμος προβληματισμού ισχύει για όλους τους τύπους κυμάτων.

Διάθλαση κύματος

Κύματα που περνούν από δύο διαφορετικά μέσα, μερικά θα αντανακλώνται ενώ άλλα θα μεταδίδονται. Η κάμψη της δέσμης κυμάτων που μεταδίδεται είναι γνωστή ως διάθλαση ή διάθλαση. Ένα παράδειγμα είναι όταν βάζουμε ένα μολύβι σε ένα ποτήρι γεμάτο νερό και το μολύβι μοιάζει σαν να είναι σπασμένο.

Παρεμβολή κυμάτων

Η παρέμβαση ή η συγχώνευση των κυμάτων συμβαίνει όταν συναντώνται δύο συνεκτικά κύματα. Παρεμβολή κυμάτων μπορεί να παρατηρηθεί στους κυματισμούς του νερού στην επιφάνεια. Όταν υπάρχουν δύο πηγές κυμάτων στην επιφάνεια του νερού, αυτές οι επιφάνειες κυμάτων θα συναντηθούν και θα σχηματίσουν ένα μοτίβο παρεμβολών.

Πόλωση κυμάτων

Η πόλωση αναφέρεται στην κατεύθυνση στην οποία μπορούν να απορροφηθούν τα κύματα δόνησης. Η πόλωση των κυμάτων αποτελείται από κάθετη και οριζόντια πόλωση. Μπορούμε να δούμε κάθετη πόλωση μετακινώντας το σχοινί από πάνω προς τα κάτω. Εν τω μεταξύ, μπορούμε να παρατηρήσουμε οριζόντια πόλωση μετακινώντας το σχοινί προς τα δεξιά και προς τα αριστερά.

Φαινόμενο Ντόπλερ

Εάν μια πηγή κυμάτων και ένας δέκτης κινούνται ο ένας στον άλλο, η συχνότητα που ανιχνεύει ο δέκτης δεν είναι η ίδια με τη συχνότητα της πηγής. Όταν οι δύο κινούνται πιο κοντά ο ένας στον άλλο, η ανιχνευόμενη συχνότητα θα είναι μεγαλύτερη από τη συχνότητα της πηγής. Αυτό το συμβάν ονομάζεται εφέ Doppler. Ένα από τα εφέ Doppler χρησιμοποιείται από το ραντάρ της αστυνομίας για τη μέτρηση της ταχύτητας του αυτοκινήτου.