Reflection phase change
ತರಂಗವು ಪ್ರತಿಫಲಿಸಿದಾಗ ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಒಂದು ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ವೇಗದ ತರಂಗ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮಾಧ್ಯಮದಿಂದ ನಿಧಾನ ತರಂಗ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮಾಧ್ಯಮದ ಗಡಿಯವರೆಗೆ. ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳು, ಧ್ವನಿ ಅಲೆಗಳು ಮತ್ತು ಕಂಪಿಸುವ ತಂತಿಗಳ ಮೇಲಿನ ಅಲೆಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಅನೇಕ ರೀತಿಯ ತರಂಗಗಳಿಗೆ ಅಂತಹ ಪ್ರತಿಫಲನಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಒಂದು ಮಾಧ್ಯಮದಿಂದ (ಅಲೆಯ ವೇಗ ಇರುವಲ್ಲಿ) ಮತ್ತೊಂದು ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕೆ (ಅಲೆಯ ವೇಗ ಇರುವಲ್ಲಿ) ಚಲಿಸುವ ಆಪಾದಿತ ತರಂಗಕ್ಕೆ, ಅಲೆಯ ಒಂದು ಭಾಗವು ಎರಡನೇ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕೆ ಹರಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇನ್ನೊಂದು ಭಾಗವು ಇನ್ನೊಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಹರಡುವ ತರಂಗದ ವೈಶಾಲ್ಯ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಫಲಿತ ತರಂಗವನ್ನು ಗಡಿಯಲ್ಲಿ ನಿರಂತರತೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. ತರಂಗರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕೋನೀಯ ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಆಪಾದಿತ ತರಂಗದ ಘಟಕವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ. t = 0ರಲ್ಲಿ, ಆಪಾದಿತವು x = 0ರಲ್ಲಿ ಎರಡು ಮಾಧ್ಯಮಗಳ ನಡುವಿನ ಗಡಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅನುಗುಣವಾದ ಪ್ರತಿಫಲಿತ ತರಂಗ ಮತ್ತು ಹರಡುವ ತರಂಗವು ತರಂಗರೂಪಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ....................................................................................................... ಮೇಲಿನ ಚರ್ಚೆಯು ಅದರ ಕೋನೀಯ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ ಯಾವುದೇ ಘಟಕಕ್ಕೆ ನಿಜವಾಗಿದೆ. ಲಿಮಿಟಿಂಗ್ ಕೇಸ್ ಚಲಿಸದ "ಫಿಕ್ಸ್ಡ್ ಎಂಡ್" ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಲಿಮಿಟಿಂಗ್ ಕೇಸ್ "ಫ್ರೀ ಎಂಡ್" ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳು ಅವರು ಪ್ರಯಾಣಿಸುತ್ತಿರುವ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮಾಧ್ಯಮದ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಿದಾಗ 180° ಮೂಲಕ ಹಂತವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ. ಗಾಜಿನ ತಡೆಗೋಡೆಯಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗವು 180° ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಗಾಜಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಬೆಳಕು ಗಾಳಿಯೊಂದಿಗೆ ಗಡಿಯಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಿದರೆ ಅದು ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಒಳಗಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗಡಿಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾದ ಜೋಡಿ (ಗಾಳಿ-ಗಾಜು, ಗಾಜು-ಗಾಳಿ) ಎಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಇದು ಬೆಳಕು ಯಾವ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಹೊರಹೋಗುತ್ತಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರೊಳಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ "ಹಂತ" ವು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಆಂದೋಲನಗಳ ಹಂತವಾಗಿದೆ, ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಆಂದೋಲನಗಳಲ್ಲ (ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು 180° ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆಯಾದರೂ, ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು 0° ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲನ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ ಪ್ರತಿಯಾಗಿ ನಿಜವಾಗಿದೆ.) ಅಲ್ಲದೆ, ಇದು ಸುಮಾರು-ಸಾಮಾನ್ಯ ಘಟನೆಯನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತದೆ-ಪಿ-ಧ್ರುವೀಕೃತ ಬೆಳಕು ಗ್ಲಾಸ್ ಅನ್ನು ಗ್ಲಾನ್ಸಿಂಗ್ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ, ಬ್ರೂಸ್ಟರ್ ಕೋನವನ್ನು ಮೀರಿ, ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯು 0° ಆಗಿದೆ. ಪ್ರತಿಬಿಂಬದ ಮೇಲೆ ನಡೆಯುವ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ತೆಳುವಾದ ಪದರದ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳು ಗಾಳಿಯೊಂದಿಗಿನ ಗಡಿಯಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಿದಾಗ ಘನ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿ ಅವು ಒಂದು ಹಂತದ ಹಿಮ್ಮುಖವನ್ನು (180° ಬದಲಾವಣೆ) ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿನ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳು ಘನದಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಿದಾಗ ಒಂದು ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವಾಗ ಅವು 180° ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ, ಟೊಳ್ಳಾದ ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿನ ಧ್ವನಿ ತರಂಗವು ಕೊಳವೆಯ ತೆರೆದ ತುದಿಯನ್ನು ಎದುರಿಸಿದಾಗ. ಪ್ರತಿಬಿಂಬದ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯು ಗಾಳಿ ಉಪಕರಣಗಳ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ತಂತಿಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಲಾಗಿರುವ ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಿದಾಗ ತಂತಿಯ ಮೇಲಿನ ತರಂಗವು 180° ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಟ್ರಿಂಗ್ನ ಮುಕ್ತ ತುದಿಯ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಗಳು ಯಾವುದೇ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಸ್ಥಿರ ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವಾಗ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯು ತಂತಿಗಳ ಮೇಲೆ ನಿಂತಿರುವ ಅಲೆಗಳ ರಚನೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದು ತಂತಿ ವಾದ್ಯಗಳಿಂದ ಧ್ವನಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಹಗುರವಾದ ದಾರದಲ್ಲಿ (ಕಡಿಮೆ ರೇಖೀಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಾಂದ್ರತೆ) ಚಲಿಸುವ ತರಂಗವು ಭಾರವಾದ ದಾರದ (ಹೆಚ್ಚಿನ ರೇಖೀಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಾಂದ್ರತೆ) ಗಡಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸಿದಾಗ ಅದೇ 180° ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಭಾರವಾದ ದಾರವು ಒತ್ತಡದ ಬಲಕ್ಕೆ ಹಗುರವಾದ ದಾರದಂತೆ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಗಡಿ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಆಂದೋಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯವು ಒಳಬರುವ ತರಂಗಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ. ಸೂಪರ್ಪೊಸಿಷನ್ ತತ್ವದ ಪ್ರಕಾರ, ಪ್ರತಿಫಲಿತ ತರಂಗವು ಒಳಬರುವ ತರಂಗದ ಭಾಗವನ್ನು ರದ್ದುಗೊಳಿಸಬೇಕು ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಅದನ್ನು ಹಂತವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಭಾರವಾದ ದಾರದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಅಲೆಯು ಹಗುರವಾದ ದಾರದ ಗಡಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸಿದಾಗ, ಗಡಿ ಬಿಂದುವು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಬೇಗ ಚಲಿಸುವ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಪ್ರತಿಫಲಿತ ತರಂಗದಲ್ಲಿ ಅಂತಹ ಯಾವುದೇ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಸರಣ ರೇಖೆಗಳು ವಾಹಕ ರೇಖೆಗಳ ಮೇಲಿನ ಸಂಕೇತಗಳ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಪಾದಿತ ಸಂಕೇತದಿಂದ ಒಂದು ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಮುಕ್ತಾಯಗೊಳ್ಳುವ ಎರಡು ತೀವ್ರತರವಾದ ಪ್ರಕರಣಗಳಿವೆಃ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ (ಕ್ಲೋಸ್ಡ್ ಲೈನ್), ಮತ್ತು ಓಪನ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ (ಬ್ರೋಕನ್ ಲೈನ್). ಎರಡೂ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಅಲೆಯ ಪೂರ್ಣ ವೈಶಾಲ್ಯವು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ. ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುವ ರೇಖೆಯ ಮೇಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ತರಂಗ ಪ್ರತಿಫಲನವು 180° ಹಂತದ ಸ್ಥಳಾಂತರವಾಗಿದೆ. ಇದು (ಚಲನಶೀಲತೆಯ ಸಾದೃಶ್ಯದಿಂದ) ತುದಿಯನ್ನು ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ನಿಗದಿಪಡಿಸಿದ ತಂತಿಗೆ ಅಥವಾ ನಿರ್ಬಂಧಿತ ತುದಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿನ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಕ್ಕೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಲೆಯನ್ನು ಹಂತ ಹಂತವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಮುರಿದ/ತೆರೆದ ರೇಖೆ ಓಪನ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಸರಣ ರೇಖೆಯು ಡ್ಯುಯಲ್ ಕೇಸ್ ಆಗಿದೆ; ವೋಲ್ಟೇಜ್ ತರಂಗವನ್ನು 0° ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ತರಂಗವನ್ನು 180° ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮುಕ್ತಾಯ ಶುದ್ಧ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಅಥವಾ ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ನೊಂದಿಗೆ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಸರಣ ಮಾರ್ಗವು ಪೂರ್ಣ ವೈಶಾಲ್ಯದಲ್ಲಿ ಹಂತ ಬದಲಾಯಿಸಿದ ತರಂಗಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ Z0 ಎಂಬುದು X ರೇಖೆಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿರೋಧವಾಗಿದ್ದು, ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ ಅಥವಾ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ನ ಒಳಗಾಗುವಿಕೆಯಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ωL ಅಥವಾ L ಮತ್ತು C ನಿಂದ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ, ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್, ಮತ್ತು ω ಕೋನೀಯ ಆವರ್ತನವಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮುಕ್ತಾಯದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯು ಇಂಡಕ್ಟರ್ಗಳಿಗೆ 0 ಮತ್ತು + 180° ನಡುವೆ ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳಿಗೆ 0 ಮತ್ತು-180° ನಡುವೆ ಇರುತ್ತದೆ. |X | = Z0 ಆಗಿರುವಾಗ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯು ನಿಖರವಾಗಿ ± 90° ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ರೇಖೆಯನ್ನು ಕೆಲವು ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ ಕೊನೆಗೊಳಿಸಿದಾಗ, Z, ಪ್ರತಿಫಲಿತ ತರಂಗವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಪಾದಿತ ತರಂಗಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ. ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ಗಾಗಿ ಪೂರ್ಣ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಈ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯು ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪ್ರತಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸಹ ನೋಡಿ ಪ್ರತಿಫಲನ ಗುಣಾಂಕ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಭೌತಿಕ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ ತರಂಗ ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರ ಧ್ವನಿ