De diffraktion ljud Det är egenskapen som vågorna har att böja sig vid kanterna på hinder eller öppningar som är lika med eller mindre än deras våglängd och fortsätter att fortplantas. Genom att göra det förvrängs de och ju mindre öppningen de passerar genom, desto större blir snedvridningen..
Den här egenskapen är lätt att verifiera med en vågskopa, som består av en bricka fylld med vatten och en källa som genererar vågorna som placeras i ena änden. Källan kan vara lika enkel som ett vibrerande metallband.
När källan aktiveras genereras en vågfront som rör sig i brickan och till vilken ett hinder kan placeras med en öppning i mitten. Vågorna kommer att klara sig runt öppningen och fortsätta på vägen, men deras form kommer att ha förändrats beroende på slitsens storlek för att utvecklas en gång förbi detta.
Följande bild visar samma vågfront som passerar genom två öppningar i olika storlekar..
När bländaren reduceras vidgas bredden och böjs märkbart. Å andra sidan, om öppningen är större, är deformationen som vågen upplever mycket mindre. Vågen fortsätter att gå framåt, men den sprider sig inte eller utvecklas lika mycket.
Artikelindex
De nämnda vågorna har bildats i vattnet i en enkel bricka. I mycket större skala kan vågens diffraktion runt öarna i figur 1 ses, eftersom avståndet mellan dem är i storleksordningen deras våglängd. Detta är nyckeln till att förstå fenomenet diffraktion..
Precis som i havet upplever ljud och ljus diffraktion, även om ljus naturligtvis kräver mycket mindre öppningar, eftersom våglängderna för synligt ljus är mellan 400 och 700 nanometer eller trilliondelar av en meter..
Till exempel fungerar de små partiklarna i atmosfären som hinder för att ljuset ska diffraktera, vilket gör att ringar kan ses runt mycket lysande föremål som ljus och solen..
Å andra sidan underlättas diffraktion av ljudvågor, eftersom deras våglängd är i storleksordningen meter, så det räcker med öppningar i storlek på dörrar och fönster för att det ska inträffa..
Diffraktion är en unik egenskap hos vågor. Låt oss föreställa oss ett ögonblick att istället för vatten var det en ström av kulor som passerade genom öppningarna.
Strålen av kulor kommer att fortsätta att röra sig i en rak linje, istället för att omedelbart spridas över det tillgängliga utrymmet, som vågor gör. Definitivt genomgår inte materialpartiklarna på makroskopisk nivå diffraktion, men elektronerna, även med massa, kan..
Av denna anledning måste alla fysiska fenomen som manifesteras genom diffraktion vara av vågtyp. De andra två karakteristiska egenskaperna är interferens och polarisering, med brytning och reflektion som är lika tillämplig på materialpartiklar..
En person kan prata med en annan även om det finns ett rum däremellan och vi kan höra musik och röster som kommer från andra ställen, eftersom ljudvåglängderna är av jämförbar storlek eller större än vardagliga föremål.
När du befinner dig i ett rum intill ett annat där musik spelas hörs lägre toner bättre. Det beror på att de har våglängder längre än de akuta, mer eller mindre dimensionerna på dörrar och fönster, så de har inga problem att brytas i dem, se följande bild.
Diffraktion tillåter också människors röster innan de ser dem och stöter på dem runt hörnet, eftersom detta är hindret som bryter vågorna.
Ljud reflekterar också väggarna ganska bra, så båda egenskaperna kombinerar för att göra ljudet böjande i hörnen ganska bra..
Åskljudet i fjärran gör det möjligt att skilja de avlägsna från de närmare eftersom de senare uppfattas som skarpa och torra, mer som att klicka och mindre mullra, eftersom de höga frekvenserna (de med de högsta ljuden) fortfarande finns.
Däremot kan fjärran åska mullra och vara mer bas tack vare de låga frekvenserna med långa våglängder kan undvika hinder och färdas längre. Högre komponenter går förlorade på vägen eftersom deras våglängd är mindre.
Visst har du märkt när du kör genom staden eller genom bergsområden att mottagningen av vissa radiostationer bleknar eller tappar kvalitet för att återkomma senare.
Radiovågor kan resa stora avstånd, men de upplever också diffraktion när de möter byggnader i staden eller andra hinder som kullar och berg..
Lyckligtvis, tack vare diffraktion, kan de övervinna dessa hinder, särskilt om våglängden är jämförbar med deras storlek. Ju längre våglängden är, desto mer sannolikt kommer vågen att kunna komma runt hindret och fortsätta på väg.
Enligt bandet det är i kan en station ha bättre mottagning än en annan. Allt beror på våglängden, som är relaterad till frekvens och hastighet som:
c = λ.F
I denna ekvation c är hastigheten, λ är våglängden och F är frekvensen. Elektromagnetiska vågor rör sig med cirka 300 000 km / s ljusets hastighet i vakuum.
Så stationer i AM-bandet vars frekvenser ligger i intervallet 525-1610 kHz är mer benägna att uppleva diffraktion än de i FM-intervallet med 88-108 MHz..
En enkel beräkning med ovanstående ekvation visar att AM-våglängderna är mellan 186 och 571 m, medan för FM-stationer ligger dessa våglängder mellan 2,8 och 3,4 m. Våglängderna på FM-stationer är närmare storleken på hinder som byggnader och berg.
När ljus passerar genom en smal slits, istället för att se en hel enhetligt upplyst region på andra sidan, är det som ses ett karakteristiskt mönster som består av en bredare ljus mittzon, flankerad av mörka band alternerande med ljusare band smalare.
I laboratoriet tillåter ett mycket välslipat gammaldags rakblad och en stråle av monokromatiskt ljus från en laser att detta diffraktionsmönster kan uppskattas, vilket kan analyseras med bildprogramvara.
Ljus upplever också diffraktion när det passerar genom flera öppningar. En anordning som används för att analysera ljusets beteende vid detta är diffraktionsgallret, som består av många lika fördelade parallella slitsar..
Diffraktionsgallret används i atomspektroskopi för att analysera ljuset som kommer från atomer, och det är också grunden för att skapa hologram som de som finns på kreditkort..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.