Odraz vlnenia

Odraz oblohy a stromov na hladine jazera

Odraz vlnenia alebo reflexia vzniká, ak sa prichádzajúce vlnenie dostane k rozhraniu dvoch prostredí. Na tomto rozhraní môže dôjsť k jeho odrazu späť do prostredia, z ktorého vlnenie prichádza. Tento jav nazývame odrazom. Odraz sa riadi zákonom odrazu.

Zákon odrazu je platný pre všetky druhy vlnenia (mechanické vlnenie, elektromagnetické vlnenie).

Zákon odrazu

Zákon odrazu vlnenia znie:

Uhol odrazu je rovný uhlu dopadu, pričom odrazené vlnenie ostáva v rovine dopadu.

Odrazený lúč ostáva v rovine dopadu (v rovine danej dopadajúcim lúčom a kolmicou dopadu) a zviera s kolmicou dopadu uhol odrazu, ktorý je rovnako veľký ako uhol dopadu.

Odvodenie

Ak uvažujeme dve rôzne prostredia, ktorých rozhranie je rovinné, a na toto rozhranie dopadá rovinná vlna vlnenia, táto sa odráža späť do pôvodného prostredia. V mieste dopadajúceho lúča vlnenia vztýčime kolmicu, tzv. kolmicu dopadu (všeobecne ide o normálu k ploche rozhrania). Uhol medzi kolmicou dopadu a dopadajúcim lúčom sa nazýva uhol dopadu. Rovina, ktorá je určená kolmicou dopadu a lúčom dopadajúceho vlnenia, sa nazýva rovina dopadu.

Vlnenie, ktoré dopadá na rozhranie pod uhlom dopadu $\alpha$ , dôjde najprv do bodu $A$ a postupne do ďalších bodov až po bod $D$ . Tieto body sa podľa Huygensovho princípu stávajú zdrojmi elementárnych vlnení, ktoré sa šíria späť do prostredia 1. Dochádza tak k odrazu vlnenia. Čelo dopadajúcej vlny predstavuje úsečka $AB$ , čelo odrazenej vlny predstavuje úsečka $CD$ . Zo zhodnosti trojuholníkov $ABD$ a $CAD$ vyplýva

\alpha =\alpha ^{\prime }

Uhol $\alpha ^{\prime }$ sa nazýva uhol odrazu. Lúč odrazeného vlnenia leží v rovine dopadu vlnenia.

Uvedený vzťah predstavuje matematickú formuláciu zákona odrazu.

Zákon odrazu platí nie len pre rovinné vlnenie, ale vo všeobecne pre ľubovoľné vlnenie dopadajúce na rozhranie ľubovoľného tvaru.

Dôsledky

V prírode sa môžeme stretnúť s odrazom svetla na hladkých povrchoch (napr. na vodnej hladine).

Existencia odrazu umožňuje v optike konštrukciu zrkadiel a rôznych optických prístrojov.

Pozri aj

Tento článok týkajúci sa fyziky je zatiaľ „výhonok“. Pomôž Wikipédii tým, že ho doplníš a rozšíriš.