Difraksi gelombang dan contoh

The Difraksi gelombang Ini adalah penyimpangan arah di mana gelombang tersebar apabila mereka menemui beberapa halangan, yang boleh menjadi objek pepejal atau jurang. Dengan mempengaruhi halangan, gelombang mengganggu dan mengelilinginya. Tetapi untuk kesannya dihargai dengan baik, adalah saiz halangan yang dapat dibandingkan dengan panjang gelombang.

Fenomena pembelauan gelombang dijelaskan mengikut prinsip Huygens, yang ditemui oleh ahli fizik Belanda Christian Huygens pada tahun 1678. Ia menyatakan bahawa apabila gangguan mencapai medium, setiap titik itu bertindak sebagai pemancar gelombang baru, dengan kelajuan dan kekerapan yang sama seperti yang asal.

Angka ini menunjukkan difraksi gelombang depan rata dalam dua kes: a) Pembukaan lebih besar daripada panjang gelombang (kiri) dan depan gelombang melintasinya tanpa cacat dan b) panjang gelombang dan panjang gelombang dan pembukaannya dapat dibandingkan, depan gelombang dilipat, menjadi depan sfera. Sumber: Wikimedia Commons.

Dengan cara ini, terdapat gelombang depan baru, yang dapat digambarkan dengan melukis sampul setiap gelombang sekunder yang dikeluarkan.

Sememangnya, gelombang depan ini mempunyai titik yang tidak terhingga, tetapi tepat di tempat halangan terdapat satu gelombang tunggal yang bertindak sebagai pemancar, yang memungkinkan untuk gelombang.

[TOC]

Contoh difraksi

Difraksi adalah fenomena ciri semua gelombang, termasuk gelombang cahaya dan akustik. Sekiranya jet zarah dicetuskan ke skrin yang disediakan dengan bukaan, jet tidak berkelakuan dengan cara yang sama bahawa gelombang akan dibuat seperti cahaya, sebagai contoh, kerana aliran zarah tidak akan berubah menjadi membengkok melalui halangan atau pembukaan yang difailkan, tetapi akan berterusan dalam garis lurus.

Ia boleh melayani anda: transmisi: Apakah, rajah tenaga molekul dan senaman

Yang pertama untuk mengalami dan mendokumentasikan fenomena difraksi cahaya adalah saintis Itali dan imam Francesco María Grimaldi (1618-1663), dan juga yang memberinya namanya.

Projek cahaya matahari di bilik gelap

Seperti yang dilakukan oleh Grimaldi, dapat disahkan bahawa membuat cahaya matahari masuk ke dalam bilik gelap dan memproyeksikannya di dinding melalui kadbod yang disediakan dengan lubang kecil atau slot, noda cahaya lebih besar daripada yang lebih besar daripada yang diharapkan.

Ia juga dapat dilihat bahawa tepi tidak jelas dan walaupun ia tidak begitu mudah untuk diperhatikan, pantai di bayang -bayang mempunyai corak jalur yang meresap. Tetapi jika cahaya monokromatik digunakan, seperti yang berasal dari laser, terdapat corak jalur yang lebih jelas.

Pembelahan cahaya tidak begitu jelas seperti bunyi atau gelombang laut, kerana agar ia berlaku adalah perlu bahawa halangan atau pembukaan mempunyai panjang yang setanding dengan panjang gelombang. Cahaya yang kelihatan mempunyai panjang gelombang antara 400-700 nanometer (1 nanometer = 10^-9 meter).

Oleh itu, semakin dekat celah di mana cahaya yang diproyeksikan di dinding atau skrin dibuat, lebih jelas bahawa tidak ada perubahan mendadak antara kawasan yang diterangi dan gelap.

Mikroskop elektronik

Mikroskop elektronik di makmal histologi

Pembelahan cahaya adalah batasan untuk mikroskop optik. Apabila objek lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya tidak ada cara untuk melihatnya, kerana difraksi sepenuhnya mengaburkan imej objek tersebut.

Boleh melayani anda: Skala mikroskopik: sifat, kiraan zarah, contoh

Itulah sebabnya saintis menggunakan elektron untuk menerangi struktur yang sangat kecil, kerana panjang gelombang rasuk elektron kurang dari cahaya. Ia berlaku bahawa elektron mempunyai sifat ganda dan dapat berkelakuan seperti gelombang.

Difraksi gelombang laut

Pembelahan gelombang laut jelas diperhatikan ketika berlalu di antara batu -batu di Blue Lagoon, Wales, barat daya United Kingdom. Sumber: Wikimedia Commons.

Difraksi gelombang laut jelas dilihat di sekitar batu -batu dan pulau -pulau kecil, terutamanya apabila jarak antara batu -batu ini sangat mirip dengan panjang gelombang yang dimiliki gelombang.

Difraksi sinar-X

Difraksi tidak berlaku hanya dengan cahaya yang kelihatan, tetapi juga dengan spektrum elektromagnet yang lain. Apabila menginterposkan struktur kristal sebelum rasuk x -ray, pembelauan yang mereka alami menghasilkan corak yang bergantung pada struktur itu.

Difraksi ini disebabkan oleh interaksi antara x -rays dan elektron luar atom kaca.

Komunikasi haiwan

Ramai haiwan berkomunikasi antara satu sama lain bunyi yang, kerana kekerapan rendah mereka, tidak dapat didengar oleh manusia. Pelbagai orang yang boleh didengar sangat luas, berayun antara 20 dan 20.000 Hz, tetapi haiwan seperti gajah Afrika dapat memancarkan bunyi dengan frekuensi di bawah 20 Hz.

Fenomena ini membantu mereka berkomunikasi melalui savannas Afrika yang luas, kerana semakin rendah kekerapan, gelombang akustik lebih sukar. Apabila ini mencari batu, pokok dan pokok renek, satu bahagian tercermin dalam halangan dan yang lain memperluaskan halangan dan segera mengisi medium di jalannya.

Anda boleh melayani anda: Undang -undang Ketiga Newton: Aplikasi, Eksperimen dan Latihan

Ini membantu ahli pek dengan mudah terletak antara satu sama lain.

Tetapi bukan sahaja pachiderms menggunakan harta bunyi ini, tetapi juga badak, zirafah dan buaya dapat menggunakan bunyi frekuensi rendah. Malah Roar of the Tigers mengandungi frekuensi rendah, yang menurut pakar, menyumbang untuk melumpuhkan empangan.

Kabut

Mereka adalah penceramah yang berfungsi untuk membimbing kapal di kawasan di mana kabus menghalang penglihatan yang baik. Begitu juga, kapal -kapal itu mempunyai penceramah ini untuk memberi amaran kepada kehadiran mereka dan dengan itu mengelakkan kemalangan.

Pembesar suara kabus memancarkan bunyi frekuensi rendah, iaitu, nota teruk, kerana seperti yang dijelaskan di atas, bunyi frekuensi rendah adalah difrak lebih daripada frekuensi tinggi, dan juga bergerak jauh.

Yang terakhir adalah disebabkan oleh fakta bahawa pelemahan gelombang bunyi lebih rendah semakin rendah kekerapan. Atas sebab ini bunyi akut hilang lebih cepat daripada yang serius, sebab lain mengapa gajah menggunakan bunyi frekuensi yang sangat rendah untuk berkomunikasi.

Radio Am Vs. FM

Dail pemain radio AM dan FM

Gelombang radio dapat mengalami pembelauan kerana halangan seperti bukit, gunung dan bangunan besar. Band AM mempunyai panjang gelombang panjang (180-550 meter) berbanding dengan halangan yang biasanya dijumpai.

Itulah sebabnya mereka diffract lebih mudah daripada FM, yang panjang gelombangnya hanya boleh beberapa meter. Ini tidak menyimpang dengan baik apabila mereka berjalan ke bangunan, menjadikannya sukar untuk diterima di beberapa kawasan.

Rujukan

1. Bauer, w. 2011. Fizik untuk Kejuruteraan dan Sains. 1 dan 2 jilid. MC Graw Hill.
2. Fizik tanpa batas. Difraksi. Pulih dari: kursus.Lumenning.com.
3. Giancoli, d.  2006. Fizik: Prinsip dengan aplikasi. 6th. Ed Prentice Hall.
4. Hewitt, Paul. 2012. Sains Fizikal Konsep. 5th. Ed. Pearson.
5. Rex, a. 2011. Asas Fizik. Pearson.
6. Sears, Zemansky. 2016. Fizik universiti dengan fizik moden. Ke -14. Ed. Jilid 1-2. Pearson.
7. Serway, r., Jewett, J. 2008. Fizik untuk Sains dan Kejuruteraan. Jilid 1-2. Ke -7. Ed. Pembelajaran Cengage.