ОТРАЖЕНИЕ хвиль - переизлучение хвиль перешкодами зі зміною напрямку поширення (аж до зміни на протилежне). Відбивають об'єктами можуть служити неоднорідності середовища (як різкі в масштабі довжини хвилі 
, Так і плавні), зчленування хвилеводних систем і зміни їх геометрії, непрозорі тіла, в яких брало хвилі даної природи поширюватися не можуть. Зазвичай на кордоні розділу середовищ одночасно з О. в. відбувається переломлення хвиль .
При падінні плоскої монохроматічен. хвилі на плоску межу розділу двох однорідних середовищ з різними властивостями відбувається дзеркальне О. в. (Мал.). Амплітуди, фази та напрямки поширення відбитої і переломлених (минулої) хвиль визначаються на основі узгодження хвильових полів по різні боки від кордону відповідно до граничних умов. Вимога безперервності фази призводить до універсального закону: тангенціальні (паралельні кордоні) складові хвильових векторів падаючої, відбитої і переломлених хвиль 
повинні бути рівні між собою (рис., б). У разі ізотропних нерухомих середовищ нормальні складові 
і допустима слід. променева трактування закону О. в .: 1) падаючий і відбитий промені лежать в одній, нормальної до кордону, площині, 2) кут відображення 
(Між променем і нормаллю) дорівнює куту падіння 
(рис., а).
Віддзеркалення і заломлення хвилі на плоскій границі розділу двох середовищ з різними показниками заломлення (n 2> n 1): a - променева картина; б - -проекції хвильових векторів падаючої, відбитої і переломлених хвиль на кордон однакові.
Інтенсивність відбитої хвилі характеризується коеф. відображення R (відношення інтенсивності відбитої і падаючої хвиль), к-рий істотно залежить від природи хвиль, властивостей обох середовищ, поляризації хвиль і кута 
Для розрахунку R необхідно задовольнити специфічним для хвиль даної природи граничним умовам. Напр., У разі ел - магн. хвиль граничні умови вимагають, щоб на кордоні тангенціальні складові напруженостей електричні. і магн. полів були рівні (див. Френеля формули ) .В акустиці граничні умови вимагають, щоб на кордоні розділу дорівнювали тиску в обох середовищах і нормальні складові швидкості частинок середовища. В цьому випадку
де п = n 2 / n l = c1 / с2 - відносний показник заломлення, 
- відношення щільності середовищ.
У спец. випадках можливо безотражат. проходження хвилі через кордон ( Брюстера закон ) .В (1) чисельник звертається в нуль при 
, де 
= (Т2 - n 2) / (n 2 - 1). В оптиці явище Брюстера спостерігається для хвиль, поляризованих в площині падіння.
При п <1 і кутах падіння, великих критичного 
(sin 
= N), має місце повне внутрішнє О. в. Чисельник і знаменник в (1) при 
стають комплексно сполученими і, отже, Rs = Г x Г * 
1. переломлених хвиля при повному внутр. О. в. має вигляд поверхневої хвилі, експоненціально притиснутою до кордону.
Ідеальні відображають екрани (дзеркала) - граничний випадки кордону розділу середовищ, коли п 
(Абсолютно жорсткі стінки в акустиці, ідеально провідні поверхні в електродинаміки ) Або п 
0 (абсолютно податливі або ідеальні магн. Стінки відповідно). І в тому і в іншому випадку R 
1.
Як відображена, так і переломлених хвилі є, взагалі кажучи, результатом інтерференції хвиль , Переізлучённих в товщі обох середовищ. Закони дзеркального О. в. можуть бути узагальнені і приблизно сформульовані як локальні для ділянки кордону, якщо: 1) розміри, радіуси кривизни поверхонь і масштаби неоднорідностей середовищ багато більше довжини хвилі 
(Умови застосовності геометричній оптики ); 2) розміри нерівностей кордону 
Якщо розміри нерівностей можна порівняти з 
, То можливі два випадки: при хаотичний. розташуванні нерівностей (шорстка межа) має місце стохастіч. розсіювання хвиль (наз. також дифузним О. в.); при периодич. розташуванні нерівностей (отражат. дифракційні грати) крім відображеної в дзеркальному напрямку хвилі виникає дискретний набір "побічних" хвиль, напрямку поширення яких брало залежать від 
, Що використовується в аналізаторах спектра.
О. в. від рухомих об'єктів відбувається зі зміщенням частоти ( Доплера ефект ), Кут відображення при цьому пе дорівнює куту падіння (т. Н. Кутова аберація). У середовищах з безперервно мінливими властивостями О. в. спостерігається, якщо характерні масштаби неоднорідностей L 
У плавно-неоднорідних середовищах L 
"Справжнє" О. в. експоненціально мало, проте рефракція в плавно-неоднорідних середовищах може привести до явищ, подібним з О. в., напр. міраж у пустелі (див. Рефракція звуку. Рефракція світла). У нелінійних середовищах хвилі великої інтенсивності самі індукують неоднорідності, при розсіюванні на яких (вимушене розсіювання) може навіть виникати, наприклад, специфічне О. в. з зверненням хвильового фронту .
О. в. лежить в основі мн. природних явищ (відлуння, міражі, підводні звукові канали в океані, радіоканали в іоносфері ), Техн. пристроїв і систем (хвилеводи, резонатори, гидролокация, радіолокація ). У деяких випадках О. в. призводить до шкідливих наслідків: підвищення рівня шумів, гіперревербераціі в залах, сліпучим відблисків, спотворення зображень. Для боротьби з паразитних О. в. застосовуються поглинаючі покриття, що погоджують елементи (в хвилеводної техніці), чвертьхвильові плівки ( "блакитна" оптика), плавні в масштабі довжини хвилі перехідні шари і ін.
У загальному випадку О. в. не може розглядатися ізольовано від явищ проходження хвиль (заломлення, просочування), поглинання, розсіювання, дифракції хвиль і трансформації хвиль (перетворення в хвилі ін. фіз. природи або в хвилі з іншого просторовою структурою). Виділення відбитих хвиль з повного хвильового поля певною мірою умовно і традиційно пов'язане з променевої трактуванням процесу поширення і теорією перенесення зображень; до О. в., як правило, відносять тільки той клас явищ, в яких брало відновлюється зображення джерела (правильне або спотворене).
Літ .: Горелік Р. С., коливання і хвилі, 2 видавництва., М., 1059; Крауфорд Ф., Хвилі, пров. з англ., 3 вид., М., 198i; Пірс Дж., Майже все про хвилях, пров. з англ., М., 1976.
М. А. Міллер, Г. В. Пермітін.
покажчик >>
