3 Exemples de réfraction d'ondes : informations détaillées et faits

Le phen physiqueLe phénomène de courbure des ondes est connu sous le nom de réfraction des ondes. Des exemples de réfraction d'ondes sont donnés ci-dessous.

Réfraction dans les ondes sonores

La déviation observée sur le trajet d'une onde sonore en raison d'un changement de milieu est connue sous le nom de réfraction des ondes sonores. Comprenons maintenant la réfraction des ondes sonores à l'aide d'un exemple.

Un naturel exemple de réfraction d'onde sonore est une différence de température de l'atmosphère autour de nous. Comme nous le savons tous, la source d'énergie de la terre est le soleil. Lorsque les rayons de chaleur tombent sur la terre, ils chauffent la surface de la terre. En plus de chauffer la surface de la terre, la masse d'air au-dessus d'elle est également chauffée.

Comme nous le savons, la masse d'air est chauffée, ce qui signifie que sa particule se déplace plus rapidement. Donc ça va monter, maintenant plus loin avec la source de chaleur l'air va se détendre. Ainsi, à mesure que la masse d'air continue d'augmenter, l'air au sommet continue de se refroidir. Cela crée une taux de déchéance adiabatique. Comme nous l'observons ici, l'air chaud est proche de la terre.

Pour cette raison, l'onde sonore se déplacera plus rapidement près de la surface de la terre. Parce que les ondes sonores voyagent plus vite dans un milieu chaud. Cette vitesse élevée de l'onde sonore dans une atmosphère chaude près de la surface de la Terre crée des ondelettes de Huygens, qui se propagent plus rapidement près de la surface de la Terre. 

Dans des conditions telles que le mouvement des ondes sonores dans une direction perpendiculaire au front d'onde formé par les ondelettes de Huygen, le son est réfracté vers le haut et il a disparu.

Réfraction dans les ondes lumineuses

Lorsqu'elle traverse un milieu homogène, une onde lumineuse passe droit sans aucune entrave ni modification. Le changement de densité d'un milieu suivi d'un changement de milieu provoque une réfraction.

En passant d'un milieu plus rare à un milieu plus dense, la réfraction de lumière on voit la vague. En se déplaçant dans ce cas, il dévie davantage vers la normale. En revanche, lorsque l'onde lumineuse se déplace d'un milieu plus dense vers un milieu optiquement plus rare, elle s'éloigne de la normale. Cependant, si l'onde lumineuse tombe perpendiculairement à la normale, elle passe sans déviations.

Pour le Réfraction de la lumière vagues, deux lois sont suivies. Premièrement, l'incident, la réfraction et la normale se trouvent tous sur le même plan. Et deuxièmement, le rapport du sinus de l'angle incident et du sinus d'un angle réfracté dans un milieu donné reste le même.

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La réfraction provoque cette flexion
Générique de l'illustration: "Réfraction de la lumière" Éducation Siyavula CC BY 2.0

Comme nous l'avons savoir en raison de la densité différente de particule, étant unique, la vitesse de la lumière change également, ce qui provoque la réfraction. Donc, chaque fois qu'il y a un modification de la vitesse de la lumière, elle passe par la courbure de l'onde.

Nous avons tous vu la réfraction de la lumière dans notre vie quotidienne à plusieurs reprises. Par exemple, la réfraction dans nos lentilles oculaires, la réfraction dans la glace, l'aplatissement du soleil au lever et au coucher du soleil, la réfraction dans les gouttes d'eau, un changement apparent de position au lever du soleil, tout se produire en raison de la réfraction de la lumière.

Réfraction dans les vagues d'eau

La réfraction des ondes d'eau dépend du milieu et de la densité qu'il parcourt. Le La réfraction provoque un changement de vitesse de vagues d'eau.

Pour comprendre le Réfraction des vagues d'eau. Tout d'abord, comprenons certaines propriétés de l'eau se déplaçant dans les océans. La vitesse des vagues d'eau qui se trouvent au sommet est principalement définie par la profondeur de celle-ci. L'eau ayant une profondeur a des vitesses rapides. Ainsi, si l'eau qui est en profondeur rencontre l'eau de faible profondeur, sa vitesse diminue.

La diminution de la vitesse des vagues d'eau est suivie d'une diminution de leur longueur d'onde. Par conséquent, cela montre que lorsque l'eau ondule de l'eau profonde et l'eau peu profonde se rencontrent alors leurs vitesses diminuent, leur longueur d'onde diminue, et par conséquent, sa direction de mouvement change aussi.

exemples de réfraction d'ondes
Réfraction des vagues d'eau Générique de l'illustration:«***»  Micha Sokolnikov CC BY-ND 2.0

Il y a un changement de milieu lors du déplacement des eaux plus profondes vers les eaux peu profondes. Cela se produit parce que l'eau plus profonde est froide et dense. Après tout, la lumière du soleil ne l'atteint pas. Et donc pas de chauffage. Alors que l'eau peu profonde est relativement plus chaude car elle fait face à la lumière du soleil dans une certaine mesure, et donc moins dense.

On peut voir les vagues provenant des eaux profondes et peu profondes se réfracter, ce qui signifie que les vagues se plient légèrement, que leur longueur d'onde change et que leur vitesse est ralentie

Réfraction dans les ondes radio

Dans notre vie quotidienne, nous avons tous entendu la radio. Ces radios sont exploitées par les ondes radio transmises. Comprenons comment ces Radio les ondes atteignent tout autour pour faire fonctionner les radios.

Les ondes radio sont réfractées dans la couche supérieure de notre atmosphère, qui est l'ionosphère. Comme il s'agit de la couche la plus externe de notre atmosphère, elle contient un grand nombre d'ions et d'électrons libres. Cela est dû à l'extrême quantité de chaleur reçue par le soleil, qui ionise toutes les particules qui s'y trouvent.

Lorsque les ondes radio atteignent l'ionosphère, les électrons présents dans l'ionosphère s'excitent, ce qui provoque leur mouvement. De ce fait, les ondes radio sont à nouveau émises. Maintenant, comme discuté ci-dessus la concentration d'ions libres et d'électrons est élevée dans cette couche d'atmosphère. Lorsque les ondes radio se déplacent davantage en raison de l'excitation causée par les électrons libres, elles font face à une région de très haute densité d'électrons.

Cette région à haute densité réfléchit les ondes radio vers la terre. Et c'est ainsi que l'onde radio est transmise tout autour d'une région. Cependant, cela la réflexion des ondes radio dépend de l'angle d'incidence ainsi que de la fréquence des ondes radio. La réfraction, qui se produit dans l'ionosphère en raison d'un angle d'incidence inapproprié, a tendance à diminuer lorsque la fréquence des signaux est améliorée.

Pour cette raison, la réfraction est réduite et la réflexion des ondes radio commence dans la couche la plus externe. Comme nous le savons, l'ionosphère est ionisée et des particules en mouvement s'y trouvent. Ainsi la densité ne reste pas la même tout autour ; cela varie. Alors le quantité de réfraction varie.

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