У фізиці хвилі відносяться до коливань, що поширюються. Хвилі можуть переміщатися з одного місця в інше за допомогою середовища. Однак існують також типи хвиль, які можуть поширюватися у вакуумі. Під час руху або поширення хвилі переміщують свою енергію до місця призначення, не рухаючи середовища, через яке вони рухаються.
Відомо кілька типів хвиль. Механічні хвилі - це хвилі, яким для розповсюдження потрібне середовище, наприклад хвилі на мотузці, звукові хвилі та водні хвилі або хвилі. Електромагнітні хвилі можуть поширюватися у вакуумі, наприклад радіохвилі та телевізійні хвилі, інфрачервоне світло та ультрафіолетове світло.
Властивості хвиль
Для того, щоб зрозуміти хвилі, давайте спочатку визначимо характеристики наступних хвиль.
Хвильова дисперсія
Дисперсія хвилі - це зміна форми хвилі під час її поширення через одне середовище. Середовище, через яке проходить хвиля, не залежить від довжини або частоти хвилі, називається дисперсійним середовищем.
Відображення хвилі
Коли хвиля потрапляє на бар'єр або знаходиться в кінці середовища поширення, частина хвилі буде відбита. Кут, який падаюча хвиля утворює проти поверхні відбиття, дорівнює куту, зробленому відбитою хвилею за законом відбиття.
(Читайте також: Електромагнітні хвилі, визначення та властивості)
Кут падіння описується як кут, зроблений падаючою хвилею проти лінії, перпендикулярної поверхні відбиття. Тим часом кут відбиття - це кут, утворений відбитою хвилею. Цей закон відбиття застосовується до всіх типів хвиль.
Заломлення хвилі
Хвилі, які проходять через два різних середовища, деякі відображатимуться, а інші передаватимуться. Вигин хвильового пучка, який передається, відомий як заломлення або заломлення. Один із прикладів, коли ми кладемо олівець у склянку, наповнену водою, і олівець виглядає так, ніби він розбитий.
Хвильові перешкоди
Інтерференція або злиття хвиль відбувається, коли зустрічаються дві когерентні хвилі. Хвильові перешкоди можна побачити у брижах води на поверхні. Коли на поверхні води є два джерела хвиль, ці грані хвиль стикаються і утворюють інтерференційну картину.
Хвильова поляризація
Поляризація відноситься до напрямку, в якому можуть поглинатися коливання хвилі. Хвильова поляризація складається з вертикальної та горизонтальної поляризації. Ми можемо побачити вертикальну поляризацію, рухаючи мотузку зверху вниз. Тим часом ми можемо спостерігати горизонтальну поляризацію, рухаючи мотузку вправо та вліво.
Доплерівський ефект
Якщо джерело хвилі та приймач рухаються відносно один одного, частота, яку виявляє приймач, не така, як частота джерела. Коли вони наближаються ближче один до одного, виявлена частота буде більшою, ніж частота джерела. Ця подія називається ефектом Доплера. Один із доплерівських ефектів використовується поліцейським радаром для вимірювання швидкості руху автомобіля.
