Transmission och refraktion vid vågor
Hej jag har en fråga om refraktion och transmission. Om jag har förstått det rätt så handlar transmission om att en puls går från en tung fjäder till en lätt eller tvärt om. Dvs den går mellan två olika medier och om den går från en tung till en lätt blir den transmitterade delen förlängd och vice versa för en puls som går från en lätt till en tung fjäder.
Vid refraktion har jag förstått det som att det också handlar om en vågrörelse som rör sig från ett medium till ett annat. Om exempelvis en vattenvåg går in på ett grundare område kommer den att få en lägre hastighet och kortare våglängd.
Min fråga är om samma sak gäller för transmitterade transversella pulser på exempelvis en fjäder. Kommer den transmitterade pulsen som går från en tung till lätt fjäder att ha en högre hastighet än pulsen hade från början?
Vid refraktion har jag förstått det som att det också handlar om en vågrörelse som rör sig från ett medium till ett annat. Om exempelvis en vattenvåg går in på ett grundare område kommer den att få en lägre hastighet och kortare våglängd.
Refraktion är ett fenomen vid två- eller tre-dimensionella vågor så är inte tillämpligt vid diskussion av endimensionella vågor i fjädrar eller strängar. Även vattenvågor (som är 2/3 dimensionella) uppvisar refraktion vid djupvariationer (källa)
och mekanismen kan beskrivas mha förändringen i våglängd men refraktionen som ord avser bara riktningseffekten och inte våglängdsförändringen i sig.
Refraktion är alltså fenomenet när en våg vid transmission byter riktning vid gränssnittet mellan två medium (eller vid en gradient mellan två medium). I endimensionella medium som fjädrar är de enda riktningsbyten som kan ske total riktningsbyte höger byts till vänster men för det fallet kallar man det reflektion. Standardexemplet på refraktion är hur ljus bryts i prismor och linser.
Min fråga är om samma sak gäller för transmitterade transversella pulser på exempelvis en fjäder. Kommer den transmitterade pulsen som går från en tung till lätt fjäder att ha en högre hastighet än pulsen hade från början?
Korta svaret är ja. Det långa svaret är typ. Egentligen är det inte massorna som avgör våghastigheten då våghastigheten i ett elastiskt medium beror både av dess massa och dess elastiska egenskaper -- hur styvt eller spännt mediumet är. Våghastigheten i en tung fjäder kan vara högre än i en lätt om den tyngre är styvare. Om vi antar att våghastigheten är lägre i en tyngre fjäder och högre i en lättare fjäder. Ja, då är det så.
Det är även ett fundamentalt faktum att en våg vid ett övergång mellan två medium resulterar både i transmission och reflektion. Om mediumen skiljer sig alltför mycket så kommer merparten av energin vågen bär att reflekteras snarare än tramitteras.
GIF bakom spoiler så att man inte behöver distraheras av det när man läser:
Visa spoiler
Tikki skrev:Kommer den transmitterade pulsen som går från en tung till lätt fjäder att ha en högre hastighet än pulsen hade från början?
Det är så för att två fjädrar som är knutna till varandra har samma dragspänning.
