Das physische PhenDas Omen der Wellenkrümmung ist als Wellenbrechung bekannt. Beispiele für die Brechung von Wellen sind unten angegeben.
Brechung in Schallwellen
Die auf dem Weg einer Schallwelle aufgrund eines Mediumswechsels beobachtete Ablenkung wird als Brechung von Schallwellen bezeichnet. Lassen Sie uns nun die Schallwellenbrechung anhand eines Beispiels verstehen.
Ein natürlicher Beispiel Schallwellenbrechung ist ein Unterschied in der Temperatur der Atmosphäre um uns herum. Wie wir alle wissen, ist die Energiequelle der Erde die Sonne. Wenn Wärmestrahlen auf die Erde treffen, erwärmt sie die Erdoberfläche. Neben der Erwärmung der Erdoberfläche wird auch die darüber liegende Luftmasse erwärmt.
Wie wir wissen, wird die Luftmasse erhitzt, was bedeutet, dass sich ihr Teilchen schneller bewegt. So wird es steigen, jetzt weiter mit der Wärmequelle wird sich die Luft entspannen. Während die Luftmasse weiter steigt, kühlt sich die Luft oben weiter ab. Dadurch entsteht ein adiabatische Stornorate. Wie wir hier beobachten, ist die warme Luft nahe an der Erde.
Aus diesem Grund breitet sich die Schallwelle in der Nähe der Erdoberfläche schneller aus. Weil sich Schallwellen in einem warmen Medium schneller ausbreiten. Diese hohe Geschwindigkeit der Schallwelle in einer warmen Atmosphäre nahe der Erdoberfläche erzeugt Huygens-Wellen, die sich nahe der Erdoberfläche schneller ausbreiten.
Unter Bedingungen wie der Bewegung von Schallwellen senkrecht zu der von den Huygen-Wavelets gebildeten Wellenfront wird der Schall nach oben gebrochen und ist verschwunden.
Brechung in Lichtwellen
Beim Durchgang durch ein homogenes Medium geht eine Lichtwelle ungehindert oder ungehindert geradeaus. Das Änderung der Dichte eines Mediums gefolgt von einem Mediumwechsel bewirkt eine Brechung.
Beim Bewegen durch ein selteneres Medium zu einem dichteren Medium wird die Brechung von ! Welle ist zu sehen. Während der Bewegung schlägt es in einem solchen Fall mehr in Richtung Normal aus. Wenn sich die Lichtwelle dagegen von einem dichteren Medium zu einem optisch dünneren Medium bewegt, biegt sie sich von der Normalen weg. Fällt die Lichtwelle jedoch senkrecht zur Normalen ein, passiert sie ohne Ablenkungen.
NB: Lichtbrechung Wellen, werden zwei Gesetze befolgt. Zuerst, Einfall, Brechung und Normale liegen alle auf derselben Ebene. Und zweitens, das Verhältnis des Sinus des Einfallswinkels und des Sinus eines Brechungswinkels in einem gegebenen Medium bleibt gleich.
Bildnachweis: „Lichtbrechung“ Siyavula-Bildung CC BY 2.0
Wie wir wissen aufgrund unterschiedlicher Dichte von Teilchen, da sie einzigartig sind, ändert sich auch die Geschwindigkeit des Lichts, was eine Brechung verursacht. Also wann immer es eine gibt Änderung der Lichtgeschwindigkeit, es geht durch Krümmung der Welle.
Wir alle haben die Lichtbrechung in unserem täglichen Leben viele Male gesehen. Zum Beispiel Brechung in unseren Augenlinsen, Brechung in Eis, Abflachung der Sonne bei Sonnenauf- und -untergang, Brechung in Wassertropfen, eine scheinbare Verschiebung der Position bei Sonnenaufgang alles aufgrund von Brechung auftreten des Lichts.
Brechung in Wasserwellen
Die Brechung von Wasserwellen hängt vom Medium und der Dichte ab, die es durchläuft. Das Die Brechung bewirkt eine Änderung der Geschwindigkeit von Wasserwellen.
Um das zu verstehen Brechung von Wasserwellen. Lassen Sie uns zunächst einige Eigenschaften von Wasser verstehen, das sich in Ozeanen bewegt. Die Geschwindigkeit der Wasserwellen, die sich oben befinden, wird hauptsächlich durch die Tiefe davon bestimmt. Wasser mit einer Tiefe hat schnelle Geschwindigkeiten. Wenn also Wasser in der Tiefe auf Wasser mit geringer Tiefe trifft, nimmt die Geschwindigkeit ab.
Der Abnahme der Geschwindigkeit von Wasserwellen folgt eine Abnahme ihrer Wellenlänge. Daher zeigt dies, dass wenn Wasser abweht Treffen tiefes Wasser und seichtes Wasser aufeinander, dann nehmen ihre Geschwindigkeiten ab, ihre Wellenlänge wird kleiner und folglich ändert sich auch ihre Bewegungsrichtung.
Es gibt eine Änderung des Mediums, wenn tieferes Wasser in flaches Wasser übergeht. Dies geschieht, weil tieferes Wasser kalt und dicht ist. Schließlich erreicht es kein Sonnenlicht. Und damit keine Hitze. Während das flache Wasser vergleichsweise wärmer ist, weil es in gewissem Maße dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, und daher weniger dicht ist.
Die Wellen, die aus tiefen und flachen Gewässern kommen, können gesehen werden, wie sie sich brechen, was bedeutet, dass sich die Wellen leicht krümmen, ihre Wellenlänge ändert und ihre Geschwindigkeit verlangsamt wird.
Brechung in Radiowellen
In unserem täglichen Leben haben wir alle das Radio gehört. Diese Funkgeräte werden durch die übertragenen Funkwellen betrieben. Lassen Sie uns verstehen, wie diese Radio Wellen reichen umher, um Radios zu betreiben.
Die Radiowellen werden in der obersten Schicht unserer Atmosphäre, der Ionosphäre, gebrochen. Da es sich um die äußerste Schicht unserer Atmosphäre handelt, besteht es aus einer großen Anzahl freier Ionen und darin enthaltener Elektronen. Dies liegt an der extremen Wärmemenge, die von der Sonne empfangen wird, die alle dort vorhandenen Partikel ionisiert.
Wenn die Radiowellen die Ionosphäre erreichen, werden die in der Ionosphäre vorhandenen Elektronen angeregt, was ihre Bewegung verursacht. Dadurch werden die Funkwellen erneut ausgesendet. Nun wie oben besprochen die Konzentration an freien Ionen und Elektronen ist hoch in dieser Atmosphärenschicht. Wenn sich die Radiowellen aufgrund der durch freie Elektronen verursachten Anregung weiter bewegen, stehen sie einem Bereich mit einer sehr hohen Elektronendichte gegenüber.
Diese Region mit hoher Dichte reflektiert die Funkwellen zurück zur Erde. Und so wird die Funkwelle rund um eine Region übertragen. Dies jedoch Die Reflexion von Funkwellen hängt sowohl vom Einfallswinkel als auch von der Frequenz der Funkwellen ab. Die Brechung, die in der Ionosphäre aufgrund eines ungeeigneten Einfallswinkels auftritt, neigt dazu, sich zu verringern, wenn die Frequenz der Signale verbessert wird.
Aus diesem Grund wird die Brechung heruntergedreht und die Reflexion von Funkwellen beginnt in der äußersten Schicht. Wie wir wissen, ist die Ionosphäre ionisiert und bewegte Teilchen sind dort. Die Dichte bleibt also nicht überall gleich; es variiert. Also die Menge der Brechung variiert.
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Ich bin Riya Pandey. Ich habe mein Postgraduiertenstudium in Physik im Jahr 2021 abgeschlossen. Derzeit arbeite ich als Fachexperte für Physik für Lambdageeks. Ich versuche, das Thema Physik auf einfache Weise leicht verständlich zu erklären.