Γιατί το μέγεθος είναι περίπου το ίδιο με το μήκος κύματος των κυμάτων σε περίθλαση;

Αγγίζεις μια βασική ιδέα στη φυσική κύματος - η σχέση μεταξύ μήκους κύματος , Μέγεθος ενός εμποδίου , και περίθλαση . Εδώ είναι μια κατανομή:

περίθλαση Συμβαίνει όταν τα κύματα συναντούν ένα εμπόδιο ή το άνοιγμα που είναι συγκρίσιμο σε μέγεθος με το μήκος κύματος τους. Όταν συμβεί αυτό, τα κύματα λυγίζουν γύρω από το εμπόδιο, εξαπλώνοντας καθώς περνούν.

Εδώ είναι γιατί η περίθλαση είναι πιο έντονη όταν το μέγεθος του εμποδίου ή του ανοίγματος είναι περίπου το ίδιο με το μήκος κύματος:

* Μικρότερα εμπόδια: Όταν το εμπόδιο είναι πολύ μικρότερο από το μήκος κύματος, τα κύματα περνούν σε μεγάλο βαθμό μέσα από αυτό ανενόχλητα. Υπάρχει ελάχιστη κάμψη.

* μεγαλύτερα εμπόδια: Όταν το εμπόδιο είναι πολύ μεγαλύτερο από το μήκος κύματος, τα κύματα περνούν ως επί το πλείστον γύρω από αυτό. Και πάλι, υπάρχει περιορισμένη περίθλαση.

* Παρόμοιο μέγεθος: Όταν το μέγεθος του εμποδίου είναι συγκρίσιμο με το μήκος κύματος, τα κύματα αναγκάζονται να λυγίζουν σημαντικά καθώς περνούν μέσα ή γύρω από το εμπόδιο. Αυτή η κάμψη είναι το χαρακτηριστικό γνώρισμα της περίθλασης.

Σκεφτείτε με αυτόν τον τρόπο:

Φανταστείτε ένα κύμα σε μια μπανιέρα. Εάν βάζετε ένα μικρό αντικείμενο (όπως ένα νόμισμα) στο δρόμο, το κύμα θα το παρατηρήσει και θα περάσει κατευθείαν. Εάν βάζετε ένα μεγάλο αντικείμενο (όπως ένα μπλοκ) στο δρόμο, το κύμα θα πάει ως επί το πλείστον γύρω του. Αλλά αν βάλετε ένα αντικείμενο το ίδιο μέγεθος με την κορυφή του κύματος, το κύμα θα διαταραχθεί σημαντικά και θα εξαπλωθεί από την άλλη πλευρά.

Παραδείγματα:

* φως: Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο βλέπουμε πρότυπα περίθλασης όταν το φως διέρχεται από στενές σχισμές ή γύρω από μικρά αντικείμενα.

* Ήχος: Τα ηχητικά κύματα μπορούν να διαθάρρυναν γύρω από τα εμπόδια, γι 'αυτό μπορούμε ακόμα να ακούσουμε κάποιον να μιλάει ακόμα κι αν είναι πίσω από έναν τοίχο.

* κύματα νερού: Μπορείτε να παρατηρήσετε τη διάθλαση σε μια δεξαμενή κυματισμού δημιουργώντας κύματα και παρατηρώντας πώς λυγίζουν γύρω από τα εμπόδια.

Συνοπτικά, η περίθλαση είναι πιο αισθητή όταν το μέγεθος του εμποδίου είναι περίπου το ίδιο με το μήκος κύματος του κύματος, επειδή τα κύματα αναγκάζονται να κάμπτονται σημαντικά γύρω ή μέσα από το εμπόδιο.