Symulacja interaktywna
Prawo odbicia
W poniższej symulacji będziemy mogli zaobserwować, w jaki sposób powstaje fala odbita od przeszkody, gdy uderza w nią impuls falowy. Przeanalizujemy przypadek jedno- i dwuwymiarowy.
Gdy mamy do czynienia ze sznurem umocowanym na końcu (przypadek jednowymiarowy), impuls falowy nie może spowodować ruchu tego punktu. Gdy dotrze do niego fala padająca na sznurze, wytwarzana jest taka fala odbita, by umocowany koniec pozostał w miejscu.
Dla dwuwymiarowego impulsu zachodzi dokładnie ten sam efekt. Zwróć uwagę na zastosowanie prawa odbicia w tym przypadku: impuls kołowy odbija się pod różnymi kątami w zależności od punktu, w którym uderzył w przeszkodę.
Symulacja demonstruje, w jaki sposób powstaje fala odbita od przeszkody, w momencie gdy uderza w nią impuls falowy. Zapoznaj się z opisem alternatywnym i wykonaj polecenia.
Przeanalizujemy zarówno przypadek jedno jak i dwuwymiarowy. Załóżmy, że mamy do czynienia ze sznurem umocowanym na jednym końcu, jest to przypadek jednowymiarowy. Impuls falowy nie może spowodować ruchu tego punktu. Gdy dotrze do niego fala padająca na sznurze, wytwarzana jest taka fala odbita, by umocowany koniec pozostał w miejscu. Dla dwuwymiarowego impulsu zachodzi dokładnie ten sam efekt. Ale zastosowanie prawa odbicia w tym przypadku jest inne: impuls kołowy odbija się pod różnymi kątami w zależności od punktu, w którym uderzył w przeszkodę.
Pierwsza od góry znajduje się oś, domyślnie wyskalowana co 1 w pionie i poziomie, ale powiększając czy zmniejszając obraz przeskalowuje się ona automatycznie. Na osi X między 8 a 8,5 czarny prostokąt oznaczający miejsce, w którym ustawiono przeszkodę, którą napotyka fala. Symulacja daje możliwość wyboru widoku fali podstawowej, fali przeciwnej oraz odbicia fali, w różnych konfiguracjach. W zależności co zaznaczymy. Jeśli wybiorę wyłącznie falę podstawową, to na osi X pojawia się zielona linia z jednym wyraźnym maksimum w początku układu współrzędnych o wysokości 1. Po wciśnięciu przycisku START to maksimum przesuwa się w prawą stronę i po upływie czasu 8 sekund pokonuje przeszkodę. Jeśli dodam odbicie fali, to dodatkowo wzdłuż osi X pojawia się fioletowa linia, z którą nic się nie dzieje dopóki zielona linia nie dotrze do przeszkody. Po napotkaniu przeszkody fala podstawowa biegnie dalej, natomiast w chwili pokonywania przeszkody symetrycznie do niej tworzy się fala odbita o minimum równym maksimum fali podstawowej i biegnie w lewo. Obie fale synchronicznie się rozchodzą względem przeszkody w dwie różne strony. Natomiast jeśli wybierzemy falę przeciwną, to pojawia się wzdłuż osi X linia niebieska i na początku kiedy fala podstawowa znajduje się w początku układu współrzędnych nic się nie dzieje. Dopiero gdy fala podstawowa dociera do przeszkody tworzy się fala przeciwna. Gdy tylko początek grzbietu fali dociera do przeszkody, już po jej drugiej stronie tworzy się fala przeciwna. Gdy maksimum fali podstawowej dociera do przeszkody, minimum fali przeciwnej znajduje się pod nim. Po pokonaniu przeszkody fala podstawowa podąża w prawo a przecina w lewo.
Symulacja prezentuje wygenerowaną falę kulistą, która rozchodzi się po powierzchni, aż uderzy w ścianę, w przeszkodę ustawioną pionowo do powierzchni rozchodzenia się fali. Ta demonstracja jest wyświetlana przez 20 sekund, w górnej części ekranu widoczny jest pasek z czasem t.
Jaką wysokość musi mieć pionowe zwierciadło, aby osoba o wzroście 180 cm mogła się w nim zobaczyć cała? Załóżmy, że oczy znajdują się 10 cm poniżej czubka głowy.
Skorzystaj z dostępnych Ci źródeł i poszukaj informacji na temat tego, jak tworzy się obraz pozorny.
Promień światła padający na płaskie poziome zwierciadło tworzy z jego powierzchnią kąt 20°. Ile wyniesie kąt między promieniem padającym a promieniem odbitym, gdy zwierciadło obrócimy o 10° względem osi prostopadłej do płaszczyzny, w której zawierają się promień padający i promień odbity?
Uwaga! Zadanie ma dwa rozwiązania.