什么是波浪的折射、反射和绕射?

在自然界,开敞海面的波浪多半是与海岸成锐角方向向岸运动的。当波浪接近岸边时,由于深度减小,波浪传播速度与波长也减小。因此,波峰线靠近岸边部分的运动速度,要比离岸远的部分来得缓慢,随着波浪越接近浅水区,波峰线一端运动缓慢,另一端速度较快,使整个波峰线弯曲,波峰线的方向与等深线的方向间的夹角将逐渐减小,到岸边时几乎与海岸平行(图7-6a)。这就是波浪的折射(wave refraction)。它对海岸地貌的形成作用很大,特别是在曲折的港湾或海岸,岬角部分波能集中,大量能量辐聚在较短的突出海岸段落,使海蚀作用加强,海岸不断后退,而海湾,波能辐散,在湾内形成堆积(图7-6b)。

图7-6 波浪的折射

波浪反射(wave reflection),是波浪遇到障碍物时的反射,垂直投射的反射组成的驻波,若斜交投射时,则二者组成格状的波纹网,壁立障碍物引起全部反射,反射的程度随障碍物的角度而定,其坡度平缓时,反射很小。

波浪绕射(wave diffraction),是当波浪绕过障碍物末端时引起的现象。波浪遇到障碍物在其背后形成波影区,波浪改变方向,波高减小。在喷射过程中,波能沿波峰从波高大的区域向波高最低的区域传送,该过程类似于光的绕射(图7-7)。

图7-7 波浪的绕射

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