7 vlnových vlastností difrakce: podrobná fakta

V tomto článku budeme diskutovat o různých vlnových vlastnostech difrakce s podrobnými fakty a příklady.

Následuje seznam vlnových vlastností difrakce, které uvidíme v tématu: -

1. Velikost difrakce závisí na amplitudě vlny

Pokud je amplituda vlny větší než velikost otvoru, pak se vlna více ohne, aby prošla otvorem, a proto se vlna bude více ohýbat.

Délka štěrbiny je větší než amplituda vlny fokusované štěrbinou, pak vlna snadno pronikne bez difrakce.

2. Čím menší je velikost otvoru, tím více bude vidět difrakce

Je-li velikost otvoru větší, bude světlo snadno pronikat skrz, a proto nebude vidět žádný ohyb světla.

Pokud paprsek o vlnové délce λ prochází štěrbinou délky '2d', kde je amplituda vlny procházející štěrbinou téměř rovna délce štěrbiny, pak se vlna bude ohýbat méně, aby pronikla štěrbinou, jak je znázorněno na níže uvedeném obrázku.

vlnové vlastnosti difrakce
Průnik vlny štěrbinou délky '2d'

Pokud zkrátíte délku otvoru štěrbiny na polovinu, to je 'd', pak se nyní světelná vlna více ohne, aby prošla štěrbinou.

vlnové vlastnosti difrakce
Průnik vlny štěrbinou délky 'd'

Díky tomu bude difrakce pozorované světelné vlny větší. Jak stále zmenšujeme velikost štěrbiny, bude pozorováno více a více ohybů světelných vln, a proto bude vidět větší difrakce.

Přečtěte si více o Odraz vs difrakce: Srovnávací analýza.

3. Světelné vlny odrážející se od otvorů tvoří interferenční obrazce

V případě, že existuje více než jeden otvor, kterým se mohou světelné vlny šířit, budou se proužky vln vzájemně rušit a vytvářet různé vzory, jako je ten, který je znázorněn níže.

obrázek 117
Rušení vln;
Kredit: Pixabay

Vlny, které se vzájemně ovlivňují, vytvářejí různé vzory v závislosti na velikosti štěrbiny, počtu štěrbin, kterými se mohou vlny pohybovat, difrakci světla a vlnové délce paprsku.

4. Vlna se při difrakci ohýbá kolem okraje překážek

Když je vlnová délka srovnatelná s rozměrem bariéry, na kterou dopadá, vlna se ohýbá ke všem okrajům bariéry a můžeme vidět difrakci světla.

Pokud je vlnová délka menší ve srovnání s rozměry překážek, pak se světelná vlna nebude ohýbat směrem k okrajům a nebude pozorována žádná difrakce.

Pokud jste si všimli, že i když je v sále v jednom rohu pouze jeden reproduktor, celé publikum je schopno slyšet zvuk zesílený z reproduktoru. To je způsobeno difrakcí zvukové vlny. Zvukové vlny se ohýbají, když narazí na každý malý předmět v sále a když narazí na stěny sálu, a dokonce se šíří mimo sál ohýbáním z otvoru sálu jako dveře a okna.

Protože se světlo ohýbá směrem k okrajům objektů, můžeme vidět jasné okraje průsvitných nebo neprůhledných objektů.

Přečtěte si více o 9+ Příklady difrakce světla: Detailní pohled a fakta.

5. Čím větší je difrakční úhel, je-li vlnová délka kratší

Difrakce vlny se řídí rovnicí,

SinXNUMX = nA/d

kde θ je difrakční úhel

λ je vlnová délka

D je šířka otvoru

Difrakční úhel θ je tedy roven,

θ = hřích-1nA/d

Z výše uvedené rovnice můžeme říci, že jak se vlnová délka paprsku zvětšuje, úhel difrakce se odpovídajícím způsobem snižuje.

Přečtěte si více o Ovlivňuje vlnová délka difrakci: Jak, proč, kdy, podrobná fakta.

6. Minima vlny nejsou při difrakci dokonale tmavé

Minimem vlny je tmavý proužek vytvořený na obrazovce. Intenzita světelné vlny v minimech je velmi nízká ve srovnání s maximy difrakčního obrazce.

Minima nejsou dokonale tmavá ve srovnání s minimy tvořenými interferenčním obrazcem, který je zcela tmavý.

7. Všechna maxima nemají stejnou intenzitu

Intenzita maxim ve středu vzoru vytvořeného na obrazovce v důsledku difrakce je maximální a zmenšuje se, jak postupujeme směrem doleva a doprava od středu.

obrázek 118
Intenzita maxim a minim v důsledku difrakce

To je způsobeno skutečnost, že intenzita světlo se zmenšuje se zvětšující se vzdáleností od zdroje. Vzdálenost mezi zdrojem a středem obrazovky, kde získáme jasný proužek, je nejkratší vzdálenost, kterou můžeme mít mezi zdrojem a obrazovkou, a zvyšuje se stejně, jak se vzdálenost od středu zvětšuje.

Přečtěte si více o Difrakce vs disperze: Srovnávací analýza.

8. Difrakční proužky nejsou rovnoměrně rozmístěny

Vzdálenost mezi proužky je větší ve středu difrakčního vzoru vytvořeného na stínítku a dále se zmenšuje, jak se vzdalujeme od středu.

Intenzita světla je nejvyšší ve středu a šířka proužku je větší než u následujících proužků. Šířka třásní se u po sobě jdoucích třásní zmenšuje, a proto se rozteč třásní postupně zmenšuje.

Přečtěte si více o Ovlivňuje frekvence difrakci: Jak a podrobná fakta.

Často kladené otázky

Co je to difrakce?

Úhel, pod kterým se paprsek světla ohýbá, závisí na vlnové délce světla.

Pokud vlna šířící se v médiu narazí na překážku nebo otvor, pak se vlna ohne a projde nebo změní směr šíření, tento jev se nazývá difrakce.

Jaké jsou příklady difrakce vln?

Existují různé příklady difrakce na které narazíme v přírodě.

Vlny šířící se oceánem, rozptyl světla z malých štěrbin, zvuk šířící se přes všechny rohy místnosti a dokonce i venku atd. jsou některé příklady.

Jak se liší interference od difrakce?

K ohybu může dojít pouze jednou vlnou, zatímco k interferenci jsou zapotřebí alespoň dvě vlny, aby se vytvořil interferenční obrazec.

Minima vytvořená v důsledku interference jsou dokonale tmavá, proužky mají stejnou intenzitu a jsou rovnoměrně rozmístěny; tak tomu není v případě difrakčního vzoru.

Jaké je centrální maximum v případě difrakce?

Centrální maximum leží ve středu difrakčního obrazce.

Intenzita světla je maximální ve středu, protože vzdálenost mezi zdrojem a obrazovkou je minimální, proto se nazývá centrální maximum.

Kde je maximum šířky proužku v difrakčním obrazci?

Je to mezera mezi tmavými a jasnými proužky difrakčního vzoru vytvořeného na obrazovce.

Šířka proužku je maximální ve středu difrakčního vzoru a klesá spolu s intenzitou světla směrem k oběma stranám horizontálně.

Také čtení:

Zanechat komentář