5.3 - Pantulan Gelombang

Muka Gelombang

Muka gelombang menghubungkan titik-titik sefasa pada gelombang. Titik-titik ini mempunyai sesaran yang sama dan berada pada jarak yang sama dari sumber.
Gelombang satah mempunyai muka gelombang lurus dan selari; gelombang membulat mempunyai muka gelombang berbentuk bulatan.
Arah perambatan berserenjang dengan muka gelombang.
Jarak antara dua muka gelombang berturutan ialah satu panjang gelombang, $λ$ .
Dalam tangki riak, puncak menumpukan cahaya yang melaluinya lalu membentuk jalur cerah; lembangan menyebarkan cahaya lalu membentuk jalur gelap.

Gelombang air, cahaya dan bunyi boleh mengalami pantulan. Contohnya ialah gelombang laut yang dipantulkan oleh benteng.
Sudut tuju, $i$ , sama dengan sudut pantulan, $r$ . Kedua-dua sudut diukur dari garis normal kepada pemantul.
Pantulan mengubah arah perambatan; panjang gelombang, frekuensi dan laju gelombang tidak berubah.
Gelombang tuju dan gelombang pantulan dalam tangki riak boleh kelihatan pegun dengan tetapan stroboskop yang sama, menunjukkan frekuensinya sama.

Arah gelombang tuju berserenjang dengan muka gelombang tuju.
Garis normal berserenjang dengan pemantul pada titik tuju.
Arah gelombang pantulan berada di sebelah satu lagi garis normal, dengan $r = i$ .
Muka gelombang pantulan berserenjang dengan arah pantulan dan mempunyai jarak pemisahan yang sama dengan muka gelombang tuju.

Pengimejan perubatan: gelombang ultrasonik yang dipantulkan membolehkan pemeriksaan fetus dan organ dalaman.
Penerimaan satelit: antena parabola memantulkan gelombang radio ke antena pada hon suapan.
SONAR: transduser menghantar gelombang ultrasonik ke dalam air dan menerima pantulan daripada ikan untuk mengenal pasti kawasan yang mempunyai ikan.
Penerokaan dasar laut: batuan berbeza menghasilkan corak pantulan bunyi berbeza, membolehkan lokasi, kedalaman dan struktur kawasan dasar laut yang mengandungi gas asli dikenal pasti.

Gema bergerak ke permukaan pemantul dan kembali semula. Bagi kedalaman laut $d$ , laju gelombang $v$ dan jumlah masa perjalanan $t$ :

2 d = v t, d = \frac{v t}{2}

Bagi gelombang ultrasonik dengan $f = 25 kHz$ , $v = 1500 m s^{- 1}$ dan masa pergi balik $120 ms$ :

d = \frac{1 500 ( 120 \times 1 0 ^{- 3} )}{2} = 90 m

λ = \frac{v}{f} = \frac{1 500}{25 \times 1 0 ^{3}} = 0.06 m