Wanneer golven nieuwe media, barrières of andere golven tegenkomen, kunnen ze zich op verschillende manieren gedragen.
Het kenmerk van een golf die een ander medium raakt en wordt teruggekaatst, geheel of gedeeltelijk, wordt reflectie genoemd. Er zijn twee verschillende manieren waarop een golfpuls kan worden gereflecteerd.
Als de golf het medium onder een hoek raakt, zal de golf onder een hoek worden gereflecteerd, dit staat bekend als de wet van reflectie.
Volgens de wet van reflectie is de hoek van inval op de normaal gelijk aan de hoek van reflectie op de normaal waarbij de normaal een straal is die loodrecht op het oppervlak staat.
Dit type reflectie is kenmerkend voor een golf die een ruw oppervlak raakt en willekeurig in alle richtingen wordt gereflecteerd. Zo reflecteert het papier licht in alle richtingen. Je kunt dus vanuit elke hoek lezen.
De weerkaatsing van geluid wordt soms een echo genoemd. Het percentage geluid dat door een oppervlak wordt gereflecteerd, hangt af van de aard van het oppervlak. U krijgt bijvoorbeeld een hoge reflectiesnelheid van een stijf, glad oppervlak zoals gymmuren en een lage reflectie van een zacht, onregelmatig oppervlak zoals zachte onregelmatige muren in een bioscoop.
De studie van geluidsreflectie wordt akoestiek genoemd.
Meerdere geluidsreflecties die ervoor zorgen dat het geluid vervormd wordt, worden nagalm genoemd.
Wanneer twee of meer golven tegelijkertijd dezelfde ruimte innemen, wordt gezegd dat ze met elkaar interfereren. Aangezien beide golven in beweging zijn, zal de interferentie slechts een korte tijd duren. Op dat punt zullen de twee golven onveranderd verder gaan door de ontmoeting. Gedurende die periode dat de golven met elkaar interfereren, kunnen ze dit op twee verschillende manieren doen die bekend staan als constructieve interferentie en destructieve interferentie.
Constructieve interferentie resulteert in een golfpuls die groter is dan de afzonderlijke pulsen, dwz ze worden bij elkaar opgeteld.
Destructieve interferentie resulteert in een golfpuls die kleiner is dan elke afzonderlijke puls, dwz ze worden van elkaar afgetrokken.
Het principe van superpositie kan worden toegepast op golven wanneer twee of meer golven tegelijkertijd door hetzelfde medium reizen. De golven gaan ongestoord door elkaar heen.
De netto verplaatsing van het medium op elk punt in de ruimte of tijd is simpelweg de som van de individuele golfverplaatsingen.
Dit geldt voor zowel golven als pulsen.
Wanneer veel vergelijkbare golven hetzelfde medium bezetten, is er een continu interferentiepatroon dat bestaat uit zowel constructieve interferentie als deconstructieve interferentie. Onder ideale omstandigheden kan een staande golf ontstaan. Een staande golf is precies zoals de naam al aangeeft een golf die bewegingloos lijkt te zijn en gewoon op één plek staat.
In werkelijkheid zijn er veel golven, die allemaal in beweging zijn, maar het algemene patroon dat door de interferentie wordt veroorzaakt, geeft gewoon het uiterlijk van een stationaire golf. De staande golf bestaat uit twee hoofdonderdelen:
Breking van een golf treedt op wanneer een golf van richting verandert wanneer hij van het ene medium naar het andere gaat. Naast de verandering van richting veroorzaakt breking ook een verandering in de golflengte en de snelheid van de golf. De hoeveelheid verandering in de golf als gevolg van breking is afhankelijk van de brekingsindex van de media. Een voorbeeld van breking is een prisma. Wanneer wit licht het prisma binnenkomt, worden de verschillende golflengten van het licht gebroken. De verschillende golflengten van licht worden elk anders gebroken en het licht wordt opgesplitst in een spectrum van kleuren.
Breking kan optreden voor een van de volgende omstandigheden:
Breking van licht dat van lucht in glas overgaat
De lichtstraal die het glas binnenkomt, wordt de invallende straal genoemd.
De straal die in het glas reist, wordt de gebroken straal genoemd.
De hoek tussen de invallende straal en de normaal wordt de invalshoek genoemd.
De hoek tussen de gebroken straal en de normaal wordt de brekingshoek genoemd.
De invallende straal raakt het glas onder een hoek en de gebroken straal wordt "naar de normaal" gebogen. Omdat de lichtstraal naar de normaal buigt wanneer deze van lucht naar glas gaat (van minder dicht naar dichter), is de invalshoek groter dan de brekingshoek. Wanneer het licht het glas verlaat, wordt de straal "weg van de normaal" afgebogen. In dit geval is de brekingshoek groter dan de invalshoek (van dichter naar minder dicht).
Wanneer de golf van een minder dicht naar een dichter medium reist, is de invalshoek groter dan de brekingshoek.
Wanneer de golf van een dichter naar een minder dicht medium reist, is de brekingshoek groter dan de invalshoek.
Een prisma gebruikt breking om de verschillende lichtkleuren waaruit het zichtbare spectrum bestaat te scheiden. Dit gebeurt omdat alle kleuren waaruit wit licht bestaat niet met dezelfde snelheid in glas reizen, waardoor elke kleur verschillende hoeveelheden buigt.
Deze kleurscheiding wordt dispersie genoemd. Regenbogen werken omdat de waterdruppels fungeren als kleine prisma's.
Meestal hoor je een sirene lang voordat je een hulpverleningsvoertuig ziet, omdat geluid om hoeken kan buigen. Deze eigenschap van het om een hoek buigen is niet alleen een eigenschap voor geluid, maar voor alle golven in het algemeen en staat bekend als de diffractie van golven.
Diffractie is het buigen van golven rond een barrière.
Wanneer een recht golffront een barrière raakt, zal de component van de golf die door de barrière mag gaan, worden gebogen en verschijnen als een cirkelvormige golf.
De mate van buiging hangt voornamelijk af van de breedte van de opening. Maximale buiging treedt op wanneer de breedte van de opening ongeveer één golflengte is.
Polarisatie is wanneer een golf in een bepaalde richting oscilleert. Lichtgolven worden vaak gepolariseerd met behulp van een polarisatiefilter. Alleen transversale golven kunnen worden gepolariseerd. Longitudinale golven, zoals geluidsgolven, kunnen niet worden gepolariseerd omdat ze altijd in dezelfde richting van de golf reizen.
Absorptie is wanneer een golf in contact komt met een medium en ervoor zorgt dat de moleculen van het medium gaan trillen en bewegen. Deze trilling absorbeert of neemt een deel van de energie weg van de golf en minder van de energie wordt gereflecteerd.
Een voorbeeld van absorptie is zwarte bestrating die energie uit licht absorbeert. De zwarte stoep wordt heet door het absorberen van de lichtgolven en weinig licht wordt gereflecteerd waardoor de stoep zwart lijkt. Een witte streep op de stoep zal meer licht weerkaatsen en minder absorberen. Hierdoor zal de witte streep minder heet zijn.
