Lainekäitumine

Lainekäitumine

Kui lained kohtuvad uute keskkondade, tõkete või muude lainetega, võivad nad käituda erineval viisil. Füüsikas kirjeldatakse neid käitumisviise, kasutades mõnda allpool toodud terminit.

Peegeldus

Sõna 'peegeldus' kasutatakse igapäevaelus selle kirjeldamiseks, mida näeme peeglist või veepinnalt. Füüsikas peegeldub see, kui laine kohtub uue meediumiga, mis toimib barjäärina, põhjustades laine tagasipöördumise algsesse keskkonda. Laine 'peegeldub' tõkkepuust nurk see langeb tõkkepuud tabava laine nurga all (vt allpool).



Murdumine

Lainete murdumine tekib siis, kui laine muudab suunda ühelt keskkonnalt teisele liikumisel. Koos suuna muutumisega põhjustab murdumine ka lainepikkuse ja lainekiiruse muutuse. Murdumisest tingitud laine muutuse suurus sõltub meediumi murdumisnäitajast.



Üks näide murdumisest on prisma. Kui valge valgus siseneb prismasse, murduvad erinevad valguse lainepikkused. Erinevad valguse lainepikkused murduvad kumbki erinevalt ja valgus jaguneb värvide spektriks.

Difraktsioon

Difraktsioon tekib siis, kui laine jääb samasse keskkonda, kuid paindub ümber takistuse. See võib juhtuda siis, kui laine kohtab oma teekonnal väikest eset või kui laine surutakse läbi väikese ava. Difraktsiooni näide on see, kui veelaine tabab paati ja paindub ümber paadi. Paadi järgseid laineid muudetakse või hajutatakse.


Näide hajutatud lainest
läbides väikest ava.
Polarisatsioon

Polarisatsioon on siis, kui laine võngub ühes kindlas suunas. Valguslained polariseeritakse sageli polarisatsioonifiltri abil. Polariseerida saab ainult põiki laineid. Pikilaineid, näiteks heli, ei saa polariseerida, sest need liiguvad alati laine samas suunas.



Sellel pildil liigub polariseerimata valguslaine läbi filtri ja polariseerub siis mööda ühte tasapinda.

Imendumine

Imendumine on siis, kui laine satub keskkonnaga kokku ja põhjustab selle molekulide vibreerimise ja liikumise. See vibratsioon neelab või võtab osa energiast lainest eemale ja vähem energiat peegeldub.

Üks neeldumise näide on must kõnnitee, mis neelab valguse energiat. Must teekate muutub valguslainete neelamisel kuumaks ja vähe valgust peegeldub, muutes kõnnitee mustaks. Kõnniteele maalitud valge triip peegeldab rohkem valgust ja neelab vähem. Selle tulemusel on valge triip vähem kuum.

Sekkumine

Kui üks laine puutub kokku teise lainega, nimetatakse seda häireks. Kui lained kohtuvad, on saadud lainel kahe häiriva laine summa amplituud.



Sõltuvalt lainete faasist võib interferents olla konstruktiivne või hävitav. Kui saadud lainel on suurem amplituud kui segavatel lainetel, on see konstruktiivne häire. Kui sellel on väiksem amplituud, nimetatakse seda hävitavaks häireks.