Hvad bestemmer, hvor meget en bølgediffrakter?

Her er en sammenbrud:

* bølgelængde: Afstanden mellem to på hinanden følgende kamre eller trug af en bølge.

* Hindring/åbningsstørrelse: Størrelsen på objektet bølgen interagerer med.

Nøgleprincipper:

* større bølgelængde, mere diffraktion: Bølger med længere bølgelængder adskiller sig mere markant. Dette skyldes, at bølgen har mere tid til at sprede sig omkring forhindringer eller åbninger.

* mindre hindring/åbning, mere diffraktion: Når størrelsen på hindringen eller åbningen kan sammenlignes med eller mindre end bølgelængden, vil bølgen diffraktionere mere dramatisk. Jo mindre åbningen, jo større er spredningen af ​​bølgen, når den passerer igennem.

* større hindring/åbning, mindre diffraktion: Når størrelsen på hindringen eller åbningen er væsentligt større end bølgelængden, vil bølgen diffraktiones mindre. Bølgen har en tendens til at rejse i en lige linje.

Eksempler:

* lysbølger:

* En smal spalte (mindre end bølgelængden af ​​synligt lys) producerer et mærkbart diffraktionsmønster.

* En bred åbning (meget større end bølgelængden) giver lys mulighed for at passere med minimal diffraktion.

* lydbølger:

* Lydbølger kan diffraktione omkring hjørner, så du kan høre folk, selvom de er skjult omkring et hjørne.

* En meget lille åbning (som et nøglehul) vil diffrere lydbølger markant, hvilket gør det svært at høre lyde fra den anden side.

Matematisk repræsentation:

Mængden af ​​diffraktion kvantificeres af fraunhofer -diffraktionsformel , der relaterer diffraktionsvinklen til bølgelængden og størrelsen på hindringen eller åbningen.

Konklusion:

Forholdet mellem bølgelængde og størrelsen på forhindringen/åbningen er den primære faktor, der bestemmer, hvor meget en bølge vil diffrakt. Længere bølgelængder og mindre åbninger fører til mere markant diffraktion.