The vlnová difrakce Je to odchylka směru, ve kterém se vlny šíří, když narazí na překážku, kterou může být pevný předmět nebo mezera. Při nárazu na překážku je vlna zkreslená a obklopuje ji. Aby byl účinek dobře oceněn, musí být velikost překážky srovnatelná s velikostí vlnové délky.
Fenomén vlnové difrakce je vysvětlen podle Huygensova principu, který objevil nizozemský fyzik Christian Huygens v roce 1678. Uvádí se, že když narušení dosáhne média, chová se každý jeho bod jako zářič nových vln, se stejnou rychlostí a frekvence jako originál.
Tímto způsobem se nepřetržitě vyrábí nové vlnoplochy, které lze vizualizovat sledováním obálky každé emitované sekundární vlny..
Přirozeně toto vlnoplocha má nekonečné body, ale přesně v místě překážky je jediná vlnoplocha, která funguje jako vysílač, což umožňuje vlně obejít překážku, ohnout se a šířit se na druhou stranu..
Rejstřík článků
Difrakce je charakteristickým jevem všech vln, včetně světelných a akustických vln. Pokud je paprsek částic vystřelen směrem k clonové cloně, paprsek se nechová stejně jako vlna, jako je například světlo, protože proud částic by se nedeformoval tak, aby byl ohnut překážkou nebo zasahující otevření, ale bude pokračovat v přímce.
Prvním, kdo experimentoval a dokumentoval fenomén difrakce světla, byl italský vědec a kněz Francesco María Grimaldi (1618-1663) a také ten, kdo mu dal své jméno.
Jak Grimaldi udělal, je vidět, že průchodem slunečního světla do temné místnosti a jeho promítáním na zeď kartonem s malým otvorem nebo štěrbinou je světelná skvrna větší, než se očekávalo.
Je také vidět, že hrany nejsou ostré, a i když to není tak jednoduché pozorovat, hrany ve stínu mají difuzní okrajový vzor. Pokud je ale použito monochromatické světlo, jako je to z laseru, existuje výraznější proužkový vzor..
Difrakce světla není tak zřejmá jako u zvukových nebo oceánských vln, protože aby k ní mohlo dojít, musí mít překážka nebo otvor délku srovnatelnou s vlnovou délkou. Viditelné světlo má vlnové délky mezi 400-700 nanometry (1 nanometr = 10-9 metrů).
Proto užší štěrbina, kterou světlo, které se promítá na zeď nebo plátno, může procházet, je evidentnější, že mezi osvětlenou a tmavou oblastí nedochází k náhlé změně.
Difrakce světla je omezením pro světelný mikroskop. Když je objekt menší než vlnová délka světla, není ho vidět, protože difrakce zcela rozmazává obraz objektu.
To je důvod, proč vědci používají elektrony k osvětlení velmi malých struktur, protože vlnová délka elektronového paprsku je kratší než délka světla. Stává se, že elektrony mají dvojí povahu a jsou schopné chovat se jako vlny.
Difrakce mořských vln je jasně vidět kolem skal a malých ostrovů, zvláště když je vzdálenost mezi těmito horninami velmi podobná vlnové délce vln..
K difrakci nedochází pouze u viditelného světla, ale také u zbytku elektromagnetického spektra. Vložením krystalické struktury před rentgenovým paprskem vytváří difrakce, kterou zažívají, vzor, který závisí na uvedené struktuře.
Tato difrakce je způsobena interakcí mezi rentgenovými paprsky a vnějšími elektrony atomů krystalu..
Mnoho zvířat mezi sebou komunikuje vydáváním zvuků, které jsou kvůli jejich nízké frekvenci pro lidi neslyšitelné. Slyšitelný rozsah lidí je velmi široký, osciluje mezi 20 a 20 000 Hz, ale zvířata, jako je africký slon, jsou schopna vydávat zvuky s frekvencemi pod 20 Hz.
Tento fenomén jim pomáhá komunikovat napříč obrovskými africkými savanami, protože čím nižší je frekvence, tím snáze se rozptylují akustické vlny. Když se setkají se skalami, stromy a keři, jedna část se odráží v překážce a druhá se rozšiřuje kolem překážky a okamžitě vyplňuje prostředí, když prochází..
To pomáhá členům snadno se navzájem lokalizovat..
Ale nejen tlustokožci využívají tuto vlastnost zvuku, nosorožci, žirafy a krokodýli jsou také schopni používat nízkofrekvenční zvuky. I řev tygrů obsahuje nízké frekvence, které podle odborníků přispívají k paralyzování kořisti.
Jsou to reproduktory, které slouží k vedení lodí v oblastech, kde mlha znemožňuje dobrou viditelnost. Podobně i čluny mají tyto rohy, které varují před jejich přítomností a zabraňují tak nehodám.
Mlhové rohy vydávají nízkofrekvenční zvuky, tj. Basové noty, protože jak je vysvětleno výše, nízkofrekvenční zvuky jsou rozptýleny více než vysokofrekvenční zvuky a také cestují na větší vzdálenosti.
To je způsobeno skutečností, že útlum zvukové vlny je nižší, čím nižší je frekvence. Z tohoto důvodu se vysoké zvuky ztrácejí rychleji než basy, což je další důvod, proč sloni ke komunikaci používají zvuky s velmi nízkou frekvencí.
Rádiové vlny mohou být vystaveny difrakci v důsledku překážek, jako jsou kopce, hory a velké budovy. Pásmo AM má dlouhé vlnové délky (180–550 metrů) ve srovnání s překážkami, se kterými se obvykle setkáte.
Proto se snáze rozptylují než FM, jehož vlnová délka může být jen pár metrů. Při nárazu do budov se také neodchylují, což v některých oblastech ztěžuje příjem.
Zatím žádné komentáře