Question

Explain what is interference, refraction and reflection in waves

Answer 1

Waves can be classified as either mechanical or electromagnetic. ... Whatever its type, when a wavetravels through a medium, a variety of things can happen, such as: wave reflection, refraction, diffraction, orinterference. Reflection occurs when a wave strikes a reflective surface.

Answer 2

A wave is a uniformly propagating disturbance in a medium. Waves can be classified as either mechanical or electromagnetic. Mechanical waves cannot transmit energy through a vacuum , but electromagnetic waves are capable of self-propagation and can travel through a vacuum. This distinction, however, does not prevent mechanical and electromagnetic waves from exhibiting similar behavior.

Whatever its type, when a wave travels through a medium, a variety of things can happen, such as: wave reflection , refraction , diffraction , or interference . Reflection occurs when a wave strikes a reflective surface . If the wave is electromagnetic, it will be partially reflected and partially transmitted as a refracted ray. In physics, the general law of reflection states that the angle of reflection equals the angle of incidence, a rule which also applies to waves. In this context the law becomes: the angle of incidence of any wave or wave front onto a straight reflective surface equals the angle of reflection.

The main result of reflection is that the waves abruptly change their direction of travel after striking the reflective surface. Wave reflection is the principle used to design optical fibers. In these materials, electrical signals are converted to optical signals that travel through a glass fiber and are subsequently converted back to electrical signals. They consist of two concentric optical layers (the core and the cladding) which have different properties, encased in a protective outer coating (the buffer).

When waves travel from one medium to another, the result is a phenomenon known as refraction. Refraction is always accompanied by a change in the wave's speed and wavelength , as well as a change in the wave's direction of travel. The resulting quantities will depend on the type of wave (mechanical or electromagnetic) and the properties of the two media. For example, light waves slow down as the waves pass from air to water, while the reverse effect is observed for sound waves. When a wave travels into a medium where its speed is decreased, its path bends towards the boundary between the two media, and its wavelength is decreased. When a wave travels into a medium where its speed is increased, its path bends away from the boundary between the two media, and its wavelength is increased. The extent of bending depends on the respective refraction indices of the two media and is described by Snell's law, which yields a dimensionless unit called the index of refraction --defined as the ratio of the speed of the wave in unrestrained conditions to the speed of the wave in that medium.

Examples of refraction include the dispersion of light into its constituent wavelengths by prisms and the occurrence of rainbows . Rainbows are created when the Sun 's polychromatic (white) light passes into spherical raindrops. The constituent colors of the light wave are refracted through different angles, reflected off the back of the drops, and then refracted again as they exit the drops. The polychromatic light wave is then dispersed into waves consisting of its component colors, which travel in slightly different directions, thus producing a rainbow.

Diffraction is another wave phenomenon which manifests itself in the way waves appear to bend around small barriers in their propagation paths, and the way waves spread out past small openings. In diffraction, the wavelength and frequency of the waves involved remain constant. British physicist Thomas Young carried out the first wave diffraction experiment in 1801. This experiment used two coherent light sources (light sources with a constant phase difference) placed behind two slits to cause diffraction. The wave fronts, a series of semicircles, overlap at some points; constructive or destructive interference occurs as a result of superposition, depending on their amplitudes. If a screen is placed a certain distance away and is parallel to a line drawn between the two sources, points of constructive and destructive interference can be observed. Points of maximum light intensity mark the places where constructive interference occurs, and points of minimum intensity indicate that destructive interference is taking place. As the wave fronts keep advancing and being superimposed, fringes of maximum intensity eventually reach the screen. The wavelength of the original waves can be calculated by calculating the distance between the screen and the slits, the distance between the centers of the two slits, and the average distance between two fringes.


Interference is a wave phenomenon closely related to diffraction. Interference results from the superposition and interaction of waves; diffraction can also be described as the result of the superposition and interaction of waves, but only after the waves pass through a circular opening or go around objects.