Μια δέσμη φωτός με μήκος κύματος 4,0 χιλιοστών πυροβολείται σε ένα αδιαφανές φράγμα τεσσάρων διαφορετικών τρύπες. Ποια τρύπα θα προκαλέσει τη διάθλαση του μεγαλύτερου βαθμού;
Βασικά στοιχεία περίθλασης
Η διάθλαση είναι η κάμψη των κυμάτων (όπως το φως) καθώς περνούν γύρω από ένα εμπόδιο ή μέσα από ένα άνοιγμα. Η ποσότητα περίθλασης εξαρτάται από τα εξής:
* μήκος κύματος (λ): Τα μεγαλύτερα μήκη κύματος διαθλαστούν περισσότερο από τα μικρότερα μήκη κύματος.
* Μέγεθος του ανοίγματος (d): Τα μικρότερα ανοίγματα προκαλούν περισσότερη περίθλαση.
Η απάντηση
Η τρύπα με το μικρότερο μέγεθος θα προκαλέσει τη διάθλαση του φωτός το μεγαλύτερο βαθμό.
Επεξήγηση
Σκεφτείτε με αυτόν τον τρόπο:
* Μεγάλο άνοιγμα: Εάν η τρύπα είναι πολύ μεγαλύτερη από το μήκος κύματος του φωτός, οι ακτίνες φωτός περνούν σχετικά με σχετικά ανενόχλητη, με μικρή κάμψη.
* Μικρό άνοιγμα: Εάν η τρύπα είναι παρόμοια σε μέγεθος έως μικρότερο από το μήκος κύματος του φωτός, τα φωτεινά κύματα έχουν περισσότερες ευκαιρίες να εξαπλωθούν καθώς περνούν από το άνοιγμα. Αυτή η εξάπλωση είναι περίθλαση.
στο παράδειγμά σας:
Το φως έχει μήκος κύματος 4,0 χιλιοστών. Η τρύπα με τη μικρότερη διάσταση θα προκαλέσει την μεγαλύτερη περίθλαση.
Σημαντική σημείωση: Τα χιλιοστά είναι σχετικά μεγάλα για ορατό φως. Η διάθλαση είναι πιο αισθητή με μήκη κύματος της τάξης των νανομέτρων (δισεκατομμύρια ενός μέτρου).
