Diffraction through a single slit
Diffraction also occurs when a wave finds through a gap (or slit) in a barrier. Isto é mostrado nas duas animações abaixo. A diferença entre os filmes é o tamanho da lacuna.
quando o tamanho do gap muda, como isso afeta a difração de onda? Quando ocorre a difração máxima? (Pense em suas descobertas anteriores sobre a difração do som em torno de um obstáculo).
Quando a largura do intervalo é maior do que o comprimento de onda (inferior filme), a onda passa através da abertura e não espalhar muito do outro lado. Quando o tamanho da lacuna é menor que o comprimento de onda (filme superior), mais difração ocorre e as ondas se espalham muito – as frentes de onda são quase semicirculares.
o princípio de Huygen
uma maneira de explicar os efeitos da difração é usar um método matemático inventado pelo físico do século XVII Christiaan Huygens.
Huygens argumentou que uma frente de onda poderia ser modelada como uma série de wavelets. Um wavelet pode ser descrito como uma onda circular muito como a ondulação que você obteria de deixar cair uma pequena pedra em um lago. Estes wavelets sobrepõem-se e interferem para formar frentes de onda mais complicadas. Por exemplo-se você deixar cair um número de seixos em uma linha reta, tudo de uma vez exatamente ao mesmo tempo, uma frente de onda reta (no plano de fala-ciência) seria criada. O vídeo abaixo mostra como você pode usar este método para descobrir como as frentes de onda são alteradas por uma fenda.
Difração Através de Duas Fendas
Jovens do Experimento
até agora temos considerado apenas o caso de uma única fenda ou abertura para a onda passar. O que acontece se houver duas ou mais fendas? Vamos acabar com duas ou mais ondas difratoras, que podemos esperar interferir umas com as outras.
abaixo está uma simulação de difração através de duas fendas. A experiência tem o nome do homem que a realizou pela primeira vez – a experiência de dupla fenda de Young. Dê uma olhada no que está acontecendo com o direito das fendas. Há algum padrão? O que cria isto? A amplitude é maior em alguns lugares do que em outros?
à direita das fendas, as ondas interferem umas com as outras. Na verdade, você pode gerar os mesmos padrões colocando duas fontes onde as fendas estão. O som através de cada fenda difrata e irradia como duas fontes pontuais. Então os padrões que você está observando são muito semelhantes aos de duas fontes cujas ondas de radiação interferem juntas. Você pode querer dar outra olhada nas páginas sobre interferência-todas as formulações e conceitos são aplicáveis ao experimento de dupla fenda de Young. Este vídeo abaixo demonstra isso usando ondas de água em um lago.Se estamos lidando com a interferência de duas fontes, haverá lugares onde as ondas estão em fase e causam interferência construtiva, e outros lugares onde as ondas estão fora de fase e interferem destrutivamente. In an audio example, the two slits could be replaced with two loudspeakers, and the maxima and minima in the wave superposition would then correspondent to locations of loudness and quiet.Ouvíamos estas áreas barulhentas e calmas uma após a outra quando nos mudávamos para um arco em frente aos altifalantes – chamam-se franjas de Young. Se a experiência for realizada usando ondas de luz, você terá locais brilhantes para interferência construtiva e locais escuros para interferência destrutiva. Young usou esta experiência para medir o comprimento de onda da luz.
seguinte: grelha de difracção