Uhin fenomenoak

Uhin baten hedapenaren mekanismoa Irudiko uhin frontea (uhinak une batean atzemandako puntu guztiak elkartzen dituen gainazala; irudiko kasuan, esferikoa) S1 bada t1 unean, S1 gainazaleko puntuak uhinaren iturri edo emisore berri bihurtzen dira. Ingurune homogeneo eta isotropoa izanda, uhin guzti horiek distantzia berdina egiten dute denbora batean; t2 denbora batean uhin guzti horiek S2 uhin fronte berria eratzen dute (uhin guzti horien ukitzailearekin, inguratzaile deritzona), zeinen puntuak berriro foku bihurtzen diren.

Huygensen printzipioak honela dio: uhin fronte baten puntu bakoitza oinarrizko uhin sekundarioen fokua da, hasierako uhinaren abiadura eta maiztasun berekoak. Denbora tarte bat igarotzean uhin fronte berria uhin sekundarioen inguratzailea da.

Printzipio honen bidez hainbat fenomeno azaltzen dira, hala nola islapena eta errefrakzioa.

Islapena

: Uhin bat propietate elastiko desberdinak dituzten inguruneak banatzen dituen gainazalera edo oztopo batera iristen denean, uhinaren parte bat, gutxienez, islatzen da, hau da, etorri den ingurune beretik itzultzen da, uhinaren norabidearen aldaketa gertatuz.Hau azaltzeko, uhina adierazteko haren hedapen norabideko lerro zuzena erabiltzen da, noranzkoa bertan jartzen delarik. Honi izpi deritzo. Banatze-gainazalera heldu baino lehen dugun izpiari I izpi erasotzaile deritzo. Islapena gertatu ondorengo izpiari R izpi islatu deritzo.

Izpi erasotzaileak banatze-gainazalera heltzen den puntuan, gainazal horrekiko perpendikularra den lerrozuzena N normala deritzon marra laguntzailea izaten da.

Fenomeno hau aztertu ondoren islapen legeak hauek ondorioztatzen dira:

1. Izpi erasotzailea, islatua eta eraso puntuan banatze-gainazalarekiko puntuan hartzen den normala, plano berean daude.

2. Eraso angelua eta islapen angelua berdinak dira:

Errefrakzioa

: Uhin bat propietate elastiko desberdinak dituzten inguruneak banatzen dituen gainazalera iristen denean, bigarren ingurunean sartzen bada, errefraktatu egiten da, uhinaren norabidea eta abiaduraren aldaketa gertatuz.

Banatze-gainazala zeharkatzean, gainera, uhinaren propietate batzuk aldatzen dira, besteak ez:

• ez da aldatzen: maiztasuna.

• aldatu egiten dira: abiadura eta uhin-luzera.

Adibidez, airean bidaiatzen ari den argia uretan sartzen denean, izpiek norabidearen aldaketa eta hedapen-abiaduraren aldaketa jasaten dute.

Uhinaren hedapen abiadura v izanda:

uhin-luzeraren aldaketa egongo da, f maiztasuna berdin irauten duelarik (foku igorleak ez du aldatzen igorpenaren maiztasuna).

Errefrakzioa irudikatzeko, ondoko elementu hauetaz baliatuko gara: I izpi erasotzaileaz, T errefraktatutako izpiaz eta eraso puntuan marrazten den N normalaz.

Fenomeno hau aztertzean hauxe ondorioztatzen da:

1. I izpi erasotzailea, T errefraktatutako izpia eta eraso puntuan gainazalarekiko perpendikularra den N normala plano berean daude.

2. Eraso angeluaren sinua eta errefrakzio angeluaren sinuaren artean dagoen erlazioa uhinak bi ingurune horietan duen hedapen abiaduren erlazioa da:

non v1 eraso uhinaren abiadura den, hau da, bigarren ingurunera helduko baino lehen daramana, eta v2 errefraktatutako uhinaren abiadura den, beraz, bigarren ingurunera igarotzean daramana.

Erlazio hau Snell-en legea da. Errefrakzio indizearen definizioa erabil daiteke lege hau adierazteko:

non n1 lehenengo ingurunearen errefrakzio indizea, ikertzen den uhinaren vo hedapen abiadura patroi den ingurune batean, eraso izpia doan ingurunean duen v1 hedapen abiadurarekiko duen erlazioa den. Era berean n2 definitzen da:

Snell-en legean ordezkatuz