Bølgebehandling

Bølgebehandling

Når bølger møter nye medier, barrierer eller andre bølger, kan de oppføre seg på forskjellige måter. I fysikk er disse atferdene beskrevet ved hjelp av noen av begrepene nedenfor.

Speilbilde

Ordet 'refleksjon' brukes i hverdagen for å beskrive det vi ser i et speil eller på vannoverflaten. I fysikk er en refleksjon når en bølge møter et nytt medium som fungerer som en barriere, og får bølgen til å gå tilbake til det opprinnelige mediet. Bølgen 'reflekterer' utenfor barrieren ved en vinkel som hender med vinkelen til bølgen som treffer barrieren (se nedenfor).



Brytning

Brytning av en bølge oppstår når en bølge endrer retning når den beveger seg fra ett medium til et annet. Sammen med retningsendringen forårsaker brytning også en endring i bølgelengden og hastigheten på bølgen. Mengden endring i bølgen på grunn av brytning er avhengig av medias brytningsindeks.



Et eksempel på brytning er et prisme. Når hvitt lys kommer inn i prismen, brytes de forskjellige bølgelengdene på lyset. De forskjellige bølgelengdene på lys brytes forskjellig, og lyset er delt inn i et fargespekter.

Diffraksjon

Diffraksjon oppstår når en bølge forblir i samme medium, men bøyer seg rundt et hinder. Dette kan oppstå når bølgen møter et lite objekt i stien, eller når bølgen blir tvunget gjennom en liten åpning. Et eksempel på diffraksjon er når en vannbølge treffer en båt og bøyer seg rundt båten. Bølgene etter at båten er forandret eller avbrutt.


Et eksempel på en diffraktert bølge
passerer gjennom en liten åpning.
Polarisering

Polarisering er når en bølge svinger i en bestemt retning. Lysbølger polariseres ofte ved hjelp av et polariserende filter. Bare tverrbølger kan polariseres. Langsgående bølger, for eksempel lyd, kan ikke polariseres fordi de alltid beveger seg i samme retning av bølgen.



På dette bildet beveger den upolariserte lysbølgen seg gjennom filteret og polariseres deretter langs et enkelt plan.

Absorpsjon

Absorpsjon er når en bølge kommer i kontakt med et medium og får mediumets molekyler til å vibrere og bevege seg. Denne vibrasjonen absorberer eller tar litt av energien fra bølgen, og mindre av energien reflekteres.

Et eksempel på absorpsjon er svart fortau som absorberer energi fra lys. Den svarte fortauet blir varmt av å absorbere lysbølgene, og lite av lyset reflekteres slik at fortauet ser svart ut. En hvit stripe malt på fortauet vil reflektere mer av lyset og absorbere mindre. Som et resultat blir den hvite stripen mindre varm.

Innblanding

Når en bølge kommer i kontakt med en annen bølge, kalles dette interferens. Når bølgene møter, vil den resulterende bølgen ha amplituden til summen av de to forstyrrende bølgene.



Avhengig av bølgefasen kan interferensen være konstruktiv eller destruktiv. Hvis den resulterende bølgen har høyere amplitude enn de forstyrrende bølgene, er dette konstruktiv interferens. Hvis den har lavere amplitude, kalles dette destruktiv interferens.