difracția printr-o singură fantă
difracția apare și atunci când o undă trece printr-un gol (sau fantă) într-o barieră. Acest lucru este prezentat în cele două animații de mai jos. Diferența dintre filme este dimensiunea decalajului.
când dimensiunea decalajului se schimbă, Cum afectează aceasta difracția undelor? Când apare difracția maximă? (Gândiți-vă la constatările dvs. anterioare privind difracția sunetului în jurul unui obstacol).
când lățimea decalajului este mai mare decât lungimea de undă (filmul de jos), valul trece prin decalaj și nu se întinde prea mult pe cealaltă parte. Când dimensiunea decalajului este mai mică decât lungimea de undă (filmul de sus), apare mai multă difracție și undele se răspândesc foarte mult – Fronturile de undă sunt aproape semicirculare.
principiul lui Huygen
o modalitate de a explica efectele difracției este de a folosi o metodă matematică inventată de fizicianul Christiaan Huygens din secolul al 17-lea.
Huygens a susținut că un front de undă ar putea fi modelat ca o serie de valuri. Un wavelet poate fi descris ca un val circular la fel ca unda v-ar obține de la cădere o pietricică mică într-un iaz. Aceste valuri se suprapun și interferează pentru a forma fronturi de undă mai complicate. De exemplu – dacă ați scăpat un număr de pietricele într-o linie dreaptă, toate într-o singură mișcare exact în același timp, ar fi creat un front de undă drept (în planul științific). Videoclipul de mai jos arată cum puteți utiliza această metodă pentru a afla modul în care Fronturile de undă sunt modificate de o fantă.
difracția prin două fante
experimentul lui Young
până acum am luat în considerare doar cazul unei singure fante sau goluri pentru ca valul să treacă. Ce se întâmplă dacă există două sau mai multe fante? Vom sfârși cu două sau mai multe unde difractante, pe care ne-am putea aștepta să le interferăm unul cu celălalt.
mai jos este o simulare a difracției prin două fante. Experimentul este numit după tipul care l – a realizat pentru prima dată-experimentul lui Young cu fantă dublă. Aruncați o privire la ceea ce se întâmplă în partea dreaptă a fantelor. Există un model? Ce creează asta? Amplitudinea este mai mare în unele locuri decât altele?
în partea dreaptă a fantelor, valurile interferează unul cu celălalt. De fapt, puteți genera aceleași modele prin plasarea a două surse în care sunt fantele. Sunetul prin fiecare fantă difractează și radiază mai degrabă ca două surse punctuale. Deci tiparele pe care le observați sunt foarte asemănătoare cu cele pentru două surse ale căror radiații de undă interferează împreună. S – ar putea să doriți să aruncați o altă privire asupra paginilor despre interferență-toate formulările și conceptele sunt aplicabile experimentului cu fantă dublă al lui Young. Acest videoclip de mai jos demonstrează frumos acest lucru folosind valuri de apă pe un iaz.
gândiți – vă înapoi-dacă avem de-a face cu interferența a două surse, vor exista locuri în care undele sunt în fază și provoacă interferențe constructive și alte locuri în care undele sunt în fază și interferează distructiv. Într-un exemplu audio, cele două fante ar putea fi înlocuite cu două difuzoare, iar maximele și minimele din suprapunerea undelor ar corespunde apoi locațiilor de zgomot și liniște.
auzeam aceste zone zgomotoase / liniștite una după alta în timp ce ne mișcam într – un arc în fața difuzoarelor-se numesc Franjuri ale lui Young. Dacă experimentul este efectuat folosind unde luminoase, obțineți locații luminoase pentru interferențe constructive și locații întunecate pentru interferențe distructive. Young a folosit acest experiment pentru a măsura lungimea de undă a luminii.
următor: grilaj de difracție