Hvad er diffraktion, og hvordan afhænger mængden af ​​bølgelængde?

diffraktion:Når bølger bøjer sig omkring forhindringer

Diffraktion er fænomenet, hvor bølger spredte sig, når de passerer gennem en åbning eller omkring en hindring. Denne bøjning af bølger er en grundlæggende egenskab for alle bølgetyper, herunder lys, lyd og vandbølger.

Sådan fungerer det:

1. bølgefront: En bølgefront er en imaginær linje, der forbinder punkter på en bølge, der er i den samme svingningsfase (f.eks. Kurs eller truge).

2. hindring eller åbning: Når en bølgefront støder på en hindring eller passerer gennem en åbning, forstyrres dens sti.

3. Bøjning: I stedet for at fortsætte i en lige linje, bøjer bølgefronten sig omkring hindringen eller gennem åbningen og spreder sig.

Hvorfor forekommer diffraktion?

Den vigtigste årsag er lysets bølgekarakter. Forestil dig en bølgefront, der nærmer sig en lille åbning. Hvert punkt på bølgefront fungerer som en lille kilde til sekundære bølger og spreder sig i alle retninger. Disse bølger forstyrrer hinanden, hvilket resulterer i spredning af bølgen ud over åbningen.

bølgelængdeens rolle:

Mængden af ​​diffraktion afhænger afgørende af bølgelængden af bølgen og størrelsen på hindringen eller åbningen.

* Kortere bølgelængder: Bølger med kortere bølgelængder (som blåt lys) diffrakt mindre end bølger med længere bølgelængder (som rødt lys). Derfor kan du se de skarpe kanter af genstande oplyst af blåt lys, mens rødt lys kaster blødere skygger.

* mindre åbninger: Diffraktion er mere udtalt, når bølgelængden af ​​bølgen kan sammenlignes med åbningsstørrelsen. Dette er grunden til, at du lettere kan observere diffraktionsmønstre med smalle spalter eller små pinholes.

Eksempler på diffraktion:

* sollys gennem et vindue: Bemærk de "fuzzy" kanter af skygger oprettet af sollys, der passerer gennem et vindue.

* CD/DVD -overflade: De iriserende farver på en CD- eller DVD -overflade er forårsaget af diffraktion af lys fra de små riller, der gemmer data.

* lydbølger: Lydbølger differentierer omkring forhindringer, så du kan høre nogen, selvom de delvist er skjult bag en væg.

* røntgenstrålediffraktion: Bruges i krystallografi til at bestemme arrangementet af atomer i en krystal.

Kortfattet:

Diffraktion er spredning af bølger, når de passerer gennem en åbning eller omkring en hindring. Mængden af ​​diffraktion er direkte relateret til bølgelængden af ​​bølgen:kortere bølgelængder diffrakter mindre, mens længere bølgelængder diffrakter mere. Diffraktion er et grundlæggende bølgefænomen, der spiller en vigtig rolle i forskellige videnskabelige anvendelser og hverdagsobservationer.