Quando as ondas encontram novos meios, barreiras ou outras ondas, elas podem se comportar de maneiras diferentes.
A característica de uma onda atingindo um meio diferente e sendo refletida de volta, total ou parcialmente, é chamada de reflexão. Existem duas maneiras diferentes pelas quais um pulso de onda pode ser refletido.
Se a onda atingir o meio em um ângulo, a onda será refletida em um ângulo, isso é conhecido como a Lei da Reflexão.
De acordo com a Lei da Reflexão, o ângulo de incidência à normal é igual ao ângulo de reflexão à normal onde a normal é um raio perpendicular à superfície.
Este tipo de reflexão é característico de uma onda que atinge uma superfície áspera e é refletida aleatoriamente em todas as direções. Por exemplo, o papel reflete a luz em todas as direções. Portanto, você pode ler de qualquer ângulo.
A reflexão do som às vezes é chamada de eco. A porcentagem de som refletida de uma superfície depende da natureza da superfície. Por exemplo, você obtém uma alta taxa de reflexão de uma superfície rígida e lisa, como paredes de ginásio e baixa reflexão de uma superfície macia e irregular, como paredes irregulares e macias em um cinema.
O estudo da reflexão do som é chamado de acústica.
Múltiplas reflexões de som que fazem com que o som seja distorcido são chamadas de reverberações.
Quando duas ou mais ondas ocupam o mesmo espaço ao mesmo tempo, diz-se que interferem uma na outra. Como ambas as ondas estão se movendo, a interferência durará apenas um curto período de tempo. Nesse ponto, as duas ondas continuarão inalteradas pelo encontro. Para esse período de tempo em que as ondas estão interferindo umas nas outras, elas podem fazê-lo de duas maneiras distintas conhecidas como interferência construtiva e interferência destrutiva.
A interferência construtiva resulta em um pulso de onda maior do que qualquer pulso individual, ou seja, eles se somam.
A interferência destrutiva resulta em um pulso de onda que é menor do que qualquer pulso individual, ou seja, eles subtraem um do outro.
O princípio da superposição pode ser aplicado a ondas sempre que duas ou mais ondas estiverem viajando pelo mesmo meio ao mesmo tempo. As ondas passam umas pelas outras sem serem perturbadas.
O deslocamento líquido do meio em qualquer ponto no espaço ou no tempo é simplesmente a soma dos deslocamentos individuais das ondas.
Isso vale tanto para as ondas quanto para os pulsos.
Quando muitas ondas semelhantes ocupam o mesmo meio, há um padrão de interferência contínua que consiste em interferência construtiva e interferência desconstrutiva. Em circunstâncias ideais, uma onda estacionária pode ser estabelecida. Uma onda estacionária é exatamente como seu nome indica uma onda que parece estar imóvel e está simplesmente parada em um lugar.
Na realidade, existem muitas ondas, todas se movendo, mas o padrão geral causado pela interferência simplesmente dá a aparência de uma onda estacionária. Existem duas partes principais para a onda estacionária
A refração de uma onda ocorre quando uma onda muda de direção ao passar de um meio para outro. Junto com a mudança de direção, a refração também causa uma mudança no comprimento de onda e na velocidade da onda. A quantidade de mudança na onda devido à refração depende do índice de refração dos meios. Um exemplo de refração é um prisma. Quando a luz branca entra no prisma, os diferentes comprimentos de onda da luz são refratados. Os diferentes comprimentos de onda da luz são refratados de forma diferente e a luz é dividida em um espectro de cores.
A refração pode ocorrer em qualquer uma das seguintes circunstâncias
Refração da luz que passa do ar para o vidro
O raio de luz que entra no vidro é denominado raio incidente.
O raio que viaja no vidro é denominado raio refratado.
O ângulo entre o raio incidente e a normal é chamado de ângulo de incidência.
O ângulo entre o raio refratado e a normal é chamado de ângulo de refração.
O raio incidente atinge o vidro em um ângulo e o raio refratado é dobrado “em direção à normal”. Como o raio de luz se inclina em direção à normal à medida que passa do ar para o vidro (do menos denso para o mais denso), o ângulo de incidência é maior que o ângulo de refração. Quando a luz deixa o vidro, o raio é desviado “para longe do normal”. Neste caso, o ângulo de refração é maior que o ângulo de incidência (do mais denso para o menos denso).
Quando a onda viaja de um meio menos denso para um mais denso, o ângulo de incidência é maior que o ângulo de refração.
Quando a onda viaja de um meio mais denso para um menos denso, o ângulo de refração é maior que o ângulo de incidência.
Um prisma usa a refração para separar as várias cores da luz que compõem o espectro visível. Isso ocorre porque todas as cores que compõem a luz branca não viajam na mesma velocidade no vidro, fazendo com que cada cor se dobre em quantidades diferentes.
Essa separação de cores é chamada de Dispersão. Os arco-íris funcionam porque as gotas de água agem como pequenos prismas.
Geralmente, você pode ouvir uma sirene muito antes de ver um veículo de emergência, porque o som pode dobrar nas curvas. Essa característica de curvar-se em um canto não é uma característica apenas do som, mas de todas as ondas em geral e é conhecida como difração de ondas.
A difração é a curvatura das ondas em torno de uma barreira.
Quando uma frente de onda reta atinge uma barreira, o componente da onda que pode passar pela barreira se curvará e aparecerá como uma onda circular.
A quantidade de flexão depende principalmente da largura da abertura. A curvatura máxima ocorre quando a largura da abertura é de aproximadamente um comprimento de onda.
Polarização é quando uma onda oscila em uma direção particular. As ondas de luz são frequentemente polarizadas usando um filtro polarizador. Apenas ondas transversais podem ser polarizadas. Ondas longitudinais, como as ondas sonoras, não podem ser polarizadas porque sempre viajam na mesma direção da onda.
Absorção é quando uma onda entra em contato com um meio e faz com que as moléculas do meio vibrem e se movam. Essa vibração absorve ou retira parte da energia da onda e menos energia é refletida.
Um exemplo de absorção é o pavimento preto que absorve energia da luz. O pavimento preto fica quente por absorver as ondas de luz e pouca luz é refletida fazendo com que o pavimento pareça preto. Uma faixa branca pintada no pavimento refletirá mais luz e absorverá menos. Como resultado, a faixa branca ficará menos quente.
