Det bølgediffraktion Det er afvigelsen i den retning, som bølgerne udbreder sig, når de møder en hindring, som kan være et solidt objekt eller et hul. Når du rammer forhindringen, er bølgen forvrænget og omgiver den. Men for at effekten skal forstås godt, skal hindringens størrelse være sammenlignelig med bølgelængdens størrelse.
Fænomenet bølgediffraktion forklares i henhold til Huygens-princippet, opdaget af den hollandske fysiker Christian Huygens i 1678. Det anføres, at når forstyrrelsen når et medium, opfører hvert punkt i det sig som en emitter af nye bølger med samme hastighed og frekvens som originalen.
På denne måde produceres kontinuerligt en ny bølgefront, som kan visualiseres ved at spore konvolutten for hver udsendt sekundær bølge..
Naturligvis har denne bølgefront uendelige punkter, men netop på stedet for forhindringen er der en enkelt bølgefront, der fungerer som en emitter, hvilket gør det muligt for bølgen at omgå hindringen, bøje og udbrede sig til den anden side..
Artikelindeks
Diffraktion er et karakteristisk fænomen for alle bølger, inklusive lys og akustiske bølger. Hvis en stråle af partikler affyres mod en skærm med åbning, opfører strålen sig ikke på samme måde som en bølge som f.eks. Lys ville, da strømmen af partikler ikke ville blive deformeret for at blive bøjet af forhindringen eller det mellemliggende åbning, men vil fortsætte i en lige linje.
Den første til at eksperimentere og dokumentere fænomenet med lysdiffraktion var den italienske videnskabsmand og præst Francesco María Grimaldi (1618-1663), og også hvem der gav det sit navn.
Som Grimaldi gjorde, kan det ses, at ved at føre sollys ind i et mørkt rum og projicere det på væggen gennem en pap med et lille hul eller et hul, er lyspunktet større end det forventede.
Det kan også ses, at kanterne ikke er skarpe, og selvom det ikke er så simpelt at observere, har kanterne i skyggen et diffust frynsemønster. Men hvis der anvendes monokromatisk lys, såsom det fra en laser, er der et mere udtalt stribemønster..
Diffraktionen af lys er ikke så tydelig som lydbølgen eller havbølgerne, for forhindringen eller åbningen skal have en længde, der kan sammenlignes med bølgelængdens længde. Synligt lys har bølgelængder mellem 400-700 nanometer (1 nanometer = 10-9 meter).
Derfor, jo snævrere spalten, hvorigennem det lys, der projiceres på væggen eller skærmen får lov til at passere, er det tydeligere, at der ikke sker en pludselig ændring mellem de oplyste og mørke områder.
Diffraktion af lys er en begrænsning for lysmikroskopet. Når et objekt er mindre end lysets bølgelængde, er der ingen måde at se det på, fordi diffraktion helt slører billedet af objektet.
Dette er grunden til, at forskere bruger elektroner til at belyse meget små strukturer, da en elektronstråles bølgelængde er kortere end lysets. Det sker, at elektroner har en dobbelt karakter og er i stand til at opføre sig som bølger.
Diffraktionen af marine bølger ses tydeligt omkring klipper og små øer, især når afstanden mellem disse klipper er meget lig bølgenes bølgelængde..
Diffraktion forekommer ikke kun med synligt lys, men også med resten af det elektromagnetiske spektrum. Ved at placere en krystallinsk struktur inden en røntgenstråle frembringer den diffraktion, de oplever, et mønster, der afhænger af strukturen.
Denne diffraktion skyldes interaktionen mellem røntgenstrålerne og de ydre elektroner i krystalatomer..
Mange dyr kommunikerer med hinanden ved at udsende lyde, der på grund af deres lave frekvens ikke er hørbare for mennesker. Den hørbare række af mennesker er meget bred og svinger mellem 20 og 20.000 Hz, men dyr som den afrikanske elefant er i stand til at udsende lyde med frekvenser under 20 Hz.
Fænomenet hjælper dem med at kommunikere på tværs af de store afrikanske savanner, da jo lavere frekvens, desto lettere er de akustiske bølger diffrakterede. Når de møder klipper, træer og buske, reflekteres den ene del i forhindringen, og den anden udvider sig forbi forhindringen og straks fylder miljøet, når den passerer..
Dette hjælper pakkemedlemmer med let at finde hinanden..
Men ikke kun pachydermer gør brug af denne egenskab ved lyd, næsehorn, giraffer og krokodiller er også i stand til at bruge lavfrekvente lyde. Selv tigernes brøl indeholder lave frekvenser, som ifølge eksperter bidrager til at lamme byttet.
De er højttalere, der tjener til at guide både i områder, hvor tåge forhindrer god synlighed. Ligeledes har både disse horn for at advare om deres tilstedeværelse og dermed undgå ulykker.
Tåghorn udsender lavfrekvente lyde, det vil sige basnoter, da lavfrekvente lyde er som forklaret ovenfor diffrakteret mere end højfrekvente lyde og rejser også større afstande.
Sidstnævnte skyldes, at dæmpningen af lydbølgen er lavere, jo lavere frekvensen er. Af denne grund mistes høje lyde hurtigere end bas, en anden grund til, at elefanter bruger meget lavfrekvente lyde til at kommunikere.
Radiobølger kan opleve diffraktion på grund af forhindringer som bakker, bjerge og store bygninger. AM-båndet har lange bølgelængder (180-550 meter) sammenlignet med de forhindringer, du normalt støder på.
Derfor er de lettere diffrakterede end FM, hvis bølgelængde kun kan være et par meter. Disse afviger ikke så godt, når de støder på bygninger, hvilket gør modtagelse vanskelig i nogle områder.
Endnu ingen kommentarer