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速度の変化はどのように波を方向に引き起こしますか?

波が方向を直接引き起こす速度の変化ではなく、波面全体で速度の変化 。これは屈折として知られています 。

これがどのように機能しますか:

* 波面: 一連の紋章や谷として波を想像してください。 波面は、同じ位相にある波のポイントを接続する想像上の線です(たとえば、すべての紋章またはすべてのトラフ)。

* 速度の変化: 波がある媒体から別の媒体に移動すると(空気から水へと移動する光など)、その速度が変化します。この速度の変化は、波面全体で均一ではありません。新しい媒体に入る波面の部分は最初に遅くなりますが、残りの波面はまだ元の速度で移動しています。

* 曲げ: この速度の違いにより、波面が曲がり、移動方向が変わります。

アナロジー: 芝生の畑を横切って舗装された道に向かって歩いている人々のラインを想像してください。彼らはすべて同じ速度で歩いています。彼らが道路に着くと、舗装の上を歩き始める人もいます。まだ草の上の人々は元の速度で歩き続けます。この速度の違いにより、人々のラインが曲がり、舗装の人々がまだ草の上にいる人々の後ろを追いかけています。

屈折の例:

* プリズムを介した軽い曲げ: 光は、空気を通るよりもガラスを通るゆっくりと移動します。これにより、光が曲がり、異なる色の光を分離します(これがプリズムが虹を作成する方法です)。

* 一杯の水の中でわらを見るのを見る: 光は、空気を通るよりも水を通り抜けます。これにより、ストローからの光が水から空気まで通過すると曲がり、ストローが曲がっています。

重要な注意: 屈折による波の方向の変化は、入射角によって決まります (波が2つの媒体の境界に当たる角度と屈折率 2つの媒体のうち(各媒体でどれだけの光が遅くなるかの尺度)。

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