diffraktio yhden raon kautta
diffraktio tapahtuu myös, kun aalto kulkee raon (tai raon) läpi esteessä. Tämä näkyy alla olevissa kahdessa animaatiossa. Erona elokuviin on kuilun koko.
kun aukon koko muuttuu, miten tämä vaikuttaa aaltodiffraktioon? Milloin suurin diffraktio tapahtuu? (Ajattele aikaisempia havaintojasi äänen diffraktiosta esteen ympärillä).
kun raon leveys on suurempi kuin aallonpituus (pohjakalvo), aalto kulkee raon läpi eikä leviä paljon toiselle puolelle. Kun aukon koko on pienempi kuin aallonpituus (ylin elokuva), diffraktiota esiintyy enemmän ja aallot levittäytyvät suuresti – aaltorintamat ovat lähes puoliympyrän muotoisia.
Huygenin periaate
yksi tapa selittää diffraktion vaikutuksia on käyttää 1600-luvun fyysikon Christiaan Huygensin keksimää matemaattista menetelmää.
Huygens esitti, että aaltorintama voitaisiin mallintaa aaltolaajuuksien sarjana. Aaltoilu voidaan kuvata Pyöreä Aalto paljon kuin aaltoilu saat pudottamalla pieni kivi lampeen. Nämä wavelets päällekkäin ja häiritä muodostaa monimutkaisempia aaltorintamia. Esimerkiksi-jos pudotat useita kiviä suorassa linjassa, kaikki yhdellä kertaa täsmälleen samaan aikaan, suora (tieteessä-speak plane) aaltorintama syntyisi. Alla oleva video näyttää, miten voit käyttää tätä menetelmää selvittääksesi, miten aaltorajat muuttuvat raolla.
diffraktio kahden raon kautta
Youngin Koe
tähän mennessä olemme tarkastelleet vain yhden raon tai raon tapausta, jonka läpi Aalto pääsee. Mitä tapahtuu, jos rakoja on kaksi tai useampia? Päädymme kahteen tai useampaan diffracting-aaltoon, joiden voimme odottaa häiritsevän toisiamme.
alla on simulaatio diffraktiosta kahden raon läpi. Koe on nimetty Youngin double slit-kokeen suorittajan mukaan. Katso, mitä rakojen oikealla puolella tapahtuu. Onko siinä jokin kaava? Mistä tämä johtuu? Onko Amplitudi joissakin paikoissa suurempi kuin toisissa?
rakojen oikealla puolella aallot häiritsevät toisiaan. Itse asiassa, voit luoda samat kuviot asettamalla kaksi lähdettä, jossa raot ovat. Jokaisen raon läpi kulkeva ääni diffraktoi ja säteilee kuin kaksi pistelähdettä. Havainnoimanne kuviot ovat siis hyvin samanlaisia kuin kahdessa lähteessä, joiden aaltosäteily häiritsee toisiaan. Kannattaa vilkaista uudelleen häiriöitä käsitteleviä sivuja-kaikki muotoilut ja käsitteet soveltuvat Youngin double slit-kokeeseen. Alla oleva video havainnollistaa tämän hienosti käyttämällä vesiaaltoja lammella.
muistele – jos kyse on kahden lähteen interferenssistä, on paikkoja, joissa aallot ovat vaiheittain ja aiheuttavat rakentavaa häiriötä, ja muita paikkoja, joissa aallot ovat pois vaiheesta ja häiritsevät tuhovoimaisesti. Audioesimerkissä kaksi rakoa voitaisiin korvata kahdella kaiuttimella, jolloin aallon superposition maksimit ja minimit vastaisivat äänekkyyden ja hiljaisuuden paikkoja.
kuulimme nämä äänekkäät / Hiljaiset alueet yksi toisensa jälkeen, kun liikuimme kaaressa kaiuttimien edessä – niitä kutsutaan Youngin hapsuiksi. Jos koe toteutetaan valoaaltojen avulla, saadaan valoisat paikat rakentavalle häiriölle ja tummat paikat tuhoavalle häiriölle. Young mittasi kokeella valon aallonpituutta.
Seuraava: Diffraktioritilä