Fagstoff

Bølgefenomen

Publisert: 06.08.2018
Vi har sett på en viktig bølgeegenskap, nemlig at det er selve forstyrrelsen som brer seg i en bølge, ikke materialet. På denne siden kan du se flere spesielle egenskaper ved bølger.


Lys-diffraksjon gjennom dobbel spalte  

Bølger reflekteres

Tegning av rettlinjede bølger som reflekteres av vegg. Illustrasjon.En rettlinjet bølge reflekteres. Hvis du ser på bølgen som en dråpe som starter i en skål, ser du at den går fram og tilbake noen ganger mellom sentrum og veggen før den dør ut. Dersom en bølge møter en vegg, vil den reflekteres tilbake, men hvis den kommer inn på skrå mot en vegg, vil den skifte retning på samme måte som en ball og en lysstråle gjør. Både partikler og bølger følger refleksjonsloven

innfallsvinkel = refleksjonsvinkel

En bølge kan gå rundt hjørner

Rettlinjet bølge passerer smal spalte og bøyer av rindt hjørnene. Illustrasjon.Bølger bøyer av gjennom spalter og rundt hjørner.I vann kan vi observere at bølgene har en tendens til å bøye av bak en holme, en molo eller liknende. Dette er bøyning, slik du ser på bildet.

Det er dette som gjør at du kan høre lyd selv om du står bak et hjørne. Lyd er bølger som bøyer seg rundt kanter og fyller ut hele rommet.
Hva ville vært forskjellig dersom lyd hadde vært partikler?

 

Bølger overlagrer

Under kan du se en modell av to bølger med motsatt retning. Studer hva som skjer når de møtes og passerer hverandre.

Bølgene forandrer seg ikke etter at de har passert hverandre. Legg merke til at utsvingene for de to bølgene legges sammen når de er på samme sted. Det er dette som kalles overlagring.

 

Tenk over

  • Hva skjer når bølgene hadde utsving motsatt vei?
  • Er overlagring mulig for partikler? – I så fall skulle to bowlingkuler kunne kollidere og gå gjennom hverandre uten at farten ble endret.

 

Bølger kan lage interferensmønster

To bølger møter hverandre og danner fint mønster. Illustrasjon.Interferens

Figuren viser to punkter som sender ut like bølger. Det kan for eksempel være to høyttalere som sender ut helt like lydbølger.

Vi ser et mønster av bølgetopper og bølgebunner (striper av lys og mørk farge). Det er sektorer der lyden svinger kraftig mellom bølgetopp og bølgebunn, men mellom disse sektorene er det diffuse soner hvor det ikke svinger i det hele tatt!

Hvis dette er lyden fra to høyttalere, og vi går på tvers langs en rett linje i bildet, vil vi vekselvis høre sterk lyd og ingen lyd. Dette fenomenet kalles interferens og er et karakteristisk mønster som oppstår når bølger overlagrer.

Interferens ser vi hos alle typer bølger; vannbølger, lydbølger og ja, også lysbølger!

 

Prøv bølger i praksis

To og to holder i hver sin ende av et langt, tykt tau.

  1. Begge sender hver sin vertikale bølge samtidig. Hva skjer når bølgene møtes og passerer hverandre?
  2. Den ene sender av gårde en vertikal enkeltbølge på tauet, mens den andre sender av gårde en horisontal enkeltbølge. Hvordan vil det gå når disse møter hverandre? Og hva vil skje med dem etterpå?