Главная > Физика > Физика для средних специальных учебных заведений
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 24.19. Отражение волн.

Явление отражения волн можно наблюдать с помощью следующего опыта. Поместим линейку так, чтобы ее край немного выступал над поверхностью воды (рис. 24.20, а), и с помощью падающих капель создадим волны на этой поверхности. Тогда будет видно, что у края линейки происходит отражение волн. При этом отраженные волны идут так, как будто они распространяются из точки расположенной симметрично точке О относительно отражающей поверхности (линейки).

На рис. 24.20, б показана схема отражения волн, распространяющихся из точки О, от поверхности Рассмотрим отражение волн в точке А.

Рис. 24.20.

Луч ОА называют падающим, а луч — отраженным. Угол составленный падающим лучом и перпендикуляром восставленным из точки падения луча к поверхности, на которую падают волны, называют углом падения, а составленный отраженным лучом и тем же перпендикуляром, называют углом отражения.

На схеме видно, что луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр в точке А находятся в одной и той же плоскости (в плоскости рисунка).

Покажем, что углы и Г равны между собой. В силу симметрии точек треугольники и равны друг другу, поэтому Поскольку то и Это означает, что

Итак, отражение волн подчиняется двум законам.

1. Луч падающий и луч отраженный лежат в одной плоскости с перпендикуляром к отражающей поверхности, восставленным в точке падения луча.

2. Угол отражения луча равен углу его падения:

Заметим, что на границе раздела двух сред, вообще говоря, происходит не только отражение волн, но и их проникновение в другую среду. Например, на границе воздух — вода продольные волны могут переходить как из воды в воздух, так и из воздуха в воду.

На практике наблюдаются два типичных случая отражения. Пусть поперечная волна идет по шнуру С выпуклостью вперед. После отражения от поверхности (рис. 24.21) волна бежит обратно впадиной вперед. Такой случай называют отражением с потерей полуволны, поскольку после отражения фаза колебаний у фронта волны изменилась на противоположную. Так отражаются волны от твердой поверхности, например, волны на резиновом шнуре от закрепленной точки шнура.

Когда при отражении фаза колебания сохраняется, то потери полуволны не происходит. Такое отражение называют отражением без потери полуволны. В этом случае, если волна до отражения шла выпуклостью вперед, то и после отражения она распространяется выпуклостью вперед.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление