Refraktion (Wasserwellen)

Refraktion (Wasserwellen) an einer Stufe nach dem huygensschen Prinzip

Unter Refraktion wird bei Wasserwellen eine von der Wassertiefe abhängige Änderung der Wellenlaufrichtung verstanden. Bei flach ansteigenden Stränden führt ihre Wirkung dazu, dass sich Wellenfronten zunehmend parallel zur Uferlinie einbeugen und der Beobachter am Strand die (brechenden) Wellen auf sich zukommen sieht. Wie bei der Brechung des Lichts ist auch hier das Snelliussche Brechungsgesetz auf der Grundlage des Huygensschen Prinzips anwendbar.

$\frac{\sin \alpha_1}{\sin \alpha_2} = \frac{c_1}{c_2}$

In nebenstehender Draufsicht treffen monochromatische Wellenfronten (blau) über der Wassertiefe d₁ mit der Fortschrittsgeschwindigkeit c₁ unter dem spitzen Winkel α₁ auf die durch eine horizontale Linie (schwarz) gekennzeichnete Stufe. Über der Stufe sei die Wassertiefe d₂ < d₁, sodass die eingebeugten Wellenfronten (grün) sich mit der Geschwindigkeit c₂ < c₁ fortbewegen. Demnach ergibt sich der spitze Winkel α₂ zwischen eingebeugten Wellenfronten (grün) und der Stufe zu α₂ < α₁.