Odraz vlnění

Mechanické vlnění vychází ze zdroje Z a dopadá na rozměrnou nepropustnou překážku P (viz obr. 46). Každý bod překážky, do něhož dopadá vlnění, se stává podle Huygensova principu zdrojem elementárního vlnění. Jestliže vytvoříme vnější obálku všech těchto elementárních vlnoploch, dostaneme tvar vlnoplochy po odrazu od překážky P. Odražená vlnoplocha má takový tvar, jako by vlnění vycházelo z bodu Z´ (zdánlivého obrazu bodu Z) za překážkou.

Obr. 46

Uvažujme nyní, že k rozměrné překážce postupuje rovinná vlnoplocha AD, která svírá s překážkou úhel (viz obr. 47). Vlnoplocha dospěje k překážce v bodě A, který se stane zdrojem elementárního vlnění. Postupně se stávají elementárními zdroji další body překážky, až vlnění dospěje z bodu D do bodu B. Odraženou vlnoplochu získáme jako obálku elementárních vlnoploch. Vzhledem k tomu, že , je zřejmé, že platí (je úhel odrazu).

Obr. 47	Obr. 48

Obvykle se neprovádí konstrukce pomocí vlnoploch, ale pomocí paprsků. Proto se úhel dopadu (resp. úhel odrazu ) definuje jako úhel mezi dopadajícím (resp. odraženým) paprskem a kolmicí dopadu vztyčenou v místě dopadu (viz obr. 48). Rovina určená kolmicí dopadu a dopadajícím paprskem je rovina dopadu. Platí, že odražený paprsek leží také v rovině dopadu. Platí tedy zákon odrazu:

Úhel odrazu je stejný jako úhel dopadu , dopadající i odražený paprsek leží v rovině dopadu.

Který úhel dopadu resp. odrazu budeme dále používat (jestli podle obr. 47 nebo obr. 48) je z fyzikálního hlediska jedno - odpovídající si úhly na obou obrázcích jsou totiž shodné. Z matematického je ale nutné jeden zvolit, protože u lomu vlnění by nesprávně zvolený úhel dával při použití funkce sinus špatné výsledky.