Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad sker der i diffraktion?

Diffraktion er et fænomen, der opstår, når bølger støder på en hindring eller en åbning. Her er en sammenbrud af, hvad der sker:

Det grundlæggende

* Bølgens natur: Diffraktion er en egenskab for alle bølger, uanset om de er lette bølger, lydbølger eller vandbølger.

* Hindring eller åbning: Når en bølge støder på en hindring eller åbning, passerer den ikke blot igennem eller omkring den i en lige linje. I stedet bøjer det sig og spreder sig.

hvordan diffraktion fungerer

1. Huygens 'princip: Dette princip siger, at hvert punkt på en bølgefront kan betragtes som en kilde til sekundære sfæriske bølger. Disse bølger spredte sig i alle retninger.

2. interferens: Når disse sekundære bølger fra forskellige punkter på bølgefront interagerer, forstyrrer de hinanden. Denne interferens kan være konstruktiv (hvor bølger forstærker hinanden) eller destruktive (hvor bølger annullerer hinanden).

Resultatet

Interferensmønsteret skabt af de diffracerede bølger resulterer i følgende observationer:

* Bøjning af bølger: Bølger ser ud til at bøje sig omkring forhindringer eller spredes gennem åbninger.

* diffraktionsmønster: Et karakteristisk mønster af lyse og mørke bånd (eller frynser) observeres bag hindringen eller åbningen. Dette mønster er karakteristisk for bølgelængden af ​​bølgen og størrelsen på hindringen eller åbningen.

* Spredning af lys: Lysdiffrakter mere, når det passerer gennem en smal åbning eller omkring en lille hindring. Derfor kan du se diffraktionen af ​​lys fra et lille pinhole eller fra en smal spalte.

Eksempler på diffraktion

* Lys, der passerer gennem en smal spalte: Dette producerer et karakteristisk diffraktionsmønster af lyse og mørke frynser.

* lydbølger, der bøjer sig rundt om hjørner: Derfor kan du høre nogen tale, selvom de er omkring et hjørne.

* Vandbølger, der passerer gennem et hul i en bølgebryder: Bølgerne spredte sig efter at have passeret gennem kløften.

Anvendelser af diffraktion

Diffraktion er et grundlæggende fænomen med mange anvendelser inden for forskellige områder, herunder:

* Optiske enheder: Diffraktionsgitter bruges i spektrometre til at adskille lys i dets forskellige bølgelængder.

* holografi: Hologrammer oprettes ved hjælp af diffraktionen af ​​lys.

* Mikroskopi: Diffraktion begrænser opløsningen af ​​mikroskoper, men avancerede teknikker som røntgenstrålediffraktion kan bruges til at undersøge strukturer af molekyler og materialer på atomniveau.

* telekommunikation: Diffraktion spiller en rolle i transmission af radiobølger og andre elektromagnetiske signaler.

Fortæl mig, hvis du har flere spørgsmål om diffraktion!

Varme artikler