Hvad sker der med bølger, når de rejser gennem smalle spalter?

Når bølger bevæger sig gennem smalle spalter, udviser de et fænomen kaldet diffraktion . Dette er spredningen ud af bølger, når de passerer gennem en åbning eller omkring en hindring. Her er hvad der sker:

1. WaveFront -interaktion:

* Når en bølge støder på en smal spalte, kan kun en del af bølgefronten passere. Dette skaber en ny bølgefront, der er mindre end originalen.

2. Huygens 'princip:

* Hvert punkt på New Wavefront fungerer som en sekundær kilde til bølger. Disse bølger spredte sig i alle retninger.

3. Interferens:

* Bølgerne fra forskellige punkter på bølgefronten forstyrrer hinanden. Denne interferens kan være konstruktiv (hvor bølgekrimler er på linje, hvilket fører til et stærkere signal) eller destruktivt (hvor crests og truge er på linje, hvilket fører til et svagere signal).

4. Diffraktionsmønster:

* Interferensmønsteret oprettet af bølgerne producerer et karakteristisk diffraktionsmønster på en skærm bag spalten. Dette mønster består af skiftende lyse og mørke bånd, kendt som interferens frynser .

Faktorer, der påvirker diffraktion:

* spaltebredde: Snælere spalter resulterer i mere signifikant diffraktion.

* bølgelængde: Længere bølgelængder (f.eks. Rødt lys) diffrakter mere end kortere bølgelængder (f.eks. Blåt lys).

Eksempler på diffraktion:

* Lys, der passerer gennem en smal spalte: Opretter et mønster af lyse og mørke bånd på en skærm.

* lydbølger, der passerer rundt om en hindring: Forklarer, hvorfor vi stadig kan høre nogen tale, selvom de står bag en væg.

* Vandbølger, der passerer gennem en smal åbning: Opretter et spredningsmønster af bølger.

Nøgle takeaways:

* Diffraktion er spredning af bølger, når de passerer gennem en åbning eller omkring en hindring.

* Det er forårsaget af interaktion mellem bølgefronter og interferensen af ​​sekundære bølger.

* Diffraktion er mere markant for smalere åbninger og længere bølgelængder.

* Det forklarer forskellige fænomener, herunder opførsel af lys, lyd og vandbølger.