بازتاب

در بررسی موج‌ های یك بعدی (در طول فنر) متوجّه شدیم كه این امواج در برخورد به جسمی سخت بازتاب می ‌كنند.

شاید از خود بپرسید كه آیا امواج دوبعدی نیز بازتاب دارند؟ و اگر بازتاب دارند شكل موج بازتابی چگونه است؟

تپ تختی را در نظر بگیرید كه از طرف خط كش به انتهای دیگر تشتك در حركت است. برای بازتاباندن آن مانعی در وسط تشتك به موازات خط ‌كش قرار می‌ دهیم. این تَپ پس از برخورد به مانع درست مانند فنر بازتاب می ‌كند.

برای مشاهده فیلم روی شکل زیر کلیک کنید.

 

اكنون مكان مانع بازتاباننده را طوری تغییر می ‌دهیم كه دیگر تَپ موازی با آن نباشد. به نظر شما تَپ بازتابی چگونه است؟ برای مشاهده فیلم روی شکل زیر کلیک کنید.

 

در شكل زیر دو تَپ مستقیم را می ‌بینیم كه یكی در حال نزدیك شدن به مانع و دیگری در حال بازتاب از آن است.

اما در مبحث نورشناسی، تمامی زوایای انتشار نسبت به خط عمود بر سطح بازتاب اندازه ‌گیری می ‌شود. می ‌توانیم زاویه ‌های فرود i و بازتاب r  را برای امواج به همان طریق تعریف كنیم و به یاد داشته باشیم كه جهت انتشار عمود بر نوكه موج است.

در شكل زیر این زوایا به نمایش درآمده ‌اند. با استدلالی ساده می ‌توان ثابت نمود كه زاویه فرودی i برابر"i است.

به طریق مشابه می ‌توان نشان داد كه  r" = r. به این ترتیب تساوی i" = "r ما را به این نتیجه می‌رساند كه i = r است. یعنی زاویه بازتاب برابر زاویه فرود می ‌باشد. پس به طریق تجربی درمی ‌یابیم كه زاویه تابش با بازتاب برابر است.بنابراین، ثابت كرده ‌ایم كه امواج و نور از قانون بازتاب یكسانی پیروی می‌ كنند.

گروه مدرسه اینترنتی سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: سمیرا بادامستانی