Reflektionslagen
Enligt reflektionslagen är infallsvinkeln lika stor som reflektionsvinkeln och gäller för både ljus och vattenvågor. Jag förstår att lagen stämmer rent experimentellt för ljus men jag förstår inte hur den skulle kunna stämma för vattenvågor. Hur kan den förklaras rent experimentellt? Jag tänker på vattenvågorna som kommer mot stranden, är de en reflekterande våg?
Tack på förhand!
Lite petigt men man kan inte egentligen förklara saker experimentellt utan förklaringar handlar alltid om att använda teoretiska begrepp och modeller och sedan formulera påståenden med hjälp av dessa system.
Vågor på vatten är förhållandevis komplicerade och följer inte riktigt lika enkla regler som ljus eller teoretiska vågor så jag skulle egentligen bara säga att reflektionslagen är approximativt sanna för ytvågor på vatten.
Sätter jag skulle vilja se på det är att en våg som faller in mot en vägg kan ses som bestående av två vågrörelser. En våg som rör sig paralellt med väggen och en annan som rör sig vinkelrätt mot väggen. (Denna uppdelning utgår från superpositionsprincipen som endast är approximativt sann för vattenvågor). Delen som rör sig parallellt med väggen förblir oförändrad över tid men den som rör sig vinkelrätt mot väggen reflekteras där rakt och byter riktning likt hur 1-dimensionella vågor reflekteras.
Effekten blir en slags reflektion av en vektor. Säg att hastigheten för en vågtopp innan reflektion är (3,4) där 3 är hastigheten hos den parallella vågen och 4 är hastigheten hos den vinkelräta vågen. Vid reflektionen byter den vinkelräta vågen riktning för att den reflekteras och vi får en ny vågtoppshastighet (3,-4) där detta byte av tecknet hos en komponent är konsekvent med reflektionslagen.
En annan mer allmänn förklaringsmodell är Hyugens princip där man kan producera en vågs beteende genom att se det som att varje vågfront producerar en massa cirkelvågor vars överlapp ger den faktiska vågen.
Just reflektionen av strålformiga vågor såsom ljus kan även förklaras genom Fermats princip som säger att strålar alltid tar den kortaste vägen mellan två punkter vilken ger både reflektionslagen och Snells lag när man använder den. Fermats lag brukar dock av studenter inte anses ha så högt förklaringsvärde.
Vågor som kommer in mot en strand kommer väl för det mesta rakt in, så man kan inte få ut så mycket av reflektionslagen. Dessutom speglas de inte i en skarp kant, utan kommer in mot en strand med gradvis avtagande djup.
