Τι καθορίζει πόσο ένα κύμα διαθλώνεται όταν συναντά ένα άνοιγμα ή ένα εμπόδιο;
1. Μήκος κύματος του κύματος:
* μικρότερο μήκος κύματος: Τα κύματα με μικρότερα μήκη κύματος διαθλαστούν λιγότερο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η διαδρομή του κύματος είναι λιγότερο πιθανό να μεταβληθεί σημαντικά από το άνοιγμα ή το εμπόδιο.
* μεγαλύτερο μήκος κύματος: Τα κύματα με μακρύτερα μήκη κύματος διαθλαστούν περισσότερο. Το μεγαλύτερο μήκος κύματος επιτρέπει στο κύμα να "λυγίσει" περισσότερο γύρω από το εμπόδιο.
2. Μέγεθος του ανοίγματος ή του εμποδίου:
* Μικρότερο άνοιγμα/εμπόδιο: Όσο μικρότερο είναι το άνοιγμα ή το εμπόδιο σε σχέση με το μήκος κύματος, τόσο περισσότερη διάθλαση συμβαίνει. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το κύμα έχει περισσότερες ευκαιρίες να εξαπλωθεί μετά από να περάσει από ένα στενό άνοιγμα ή γύρω από ένα μικρό εμπόδιο.
* μεγαλύτερο άνοιγμα/εμπόδιο: Όσο μεγαλύτερο είναι το άνοιγμα ή το εμπόδιο σε σχέση με το μήκος κύματος, τόσο μικρότερη είναι η περίθλαση. Το κύμα είναι λιγότερο πιθανό να "κάμψει" γύρω από ένα μεγάλο εμπόδιο.
3. Φύση του κύματος:
* Κύματα ήχου: Τα ηχητικά κύματα είναι γνωστό ότι διαθλούν εύκολα, ιδιαίτερα σε μεγαλύτερα μήκη κύματος. Γι 'αυτό μπορούμε να ακούσουμε γύρω από τις γωνίες.
* Φωταρά κύματα: Τα ελαφρά κύματα διαθλαστούν λιγότερο από τα ηχητικά κύματα, αλλά εξακολουθεί να συμβαίνει περίθλαση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορούμε να δούμε σκιές ακόμη και όταν το φως λάμπει μέσα από ένα μικρό άνοιγμα.
* κύματα νερού: Τα κύματα νερού εμφανίζουν επίσης περίθλαση, με μεγαλύτερα μήκη κύματος που δείχνουν πιο έντονα αποτελέσματα.
Συνοπτικά:
* μικρότερο μήκος κύματος + μεγαλύτερο άνοιγμα/εμπόδιο =λιγότερη περίθλαση
* μεγαλύτερο μήκος κύματος + μικρότερο άνοιγμα/εμπόδιο =περισσότερη περίθλαση
Παράδειγμα:
* Τα ηχητικά κύματα με μήκος κύματος αρκετών μέτρων μπορούν εύκολα να διαθλιπτούν γύρω από ένα κτίριο, γι 'αυτό μπορούμε ακόμα να ακούσουμε ήχους από πίσω κτίρια.
* Τα φωτεινά κύματα με μήκος κύματος μερικών εκατοντάδων νανομέτρων μπορούν να διαθλιπτούν ελαφρώς γύρω από μια ανθρώπινη τρίχα, με αποτέλεσμα μια ελαφρώς θολή σκιά.
Η σχέση μεταξύ του μήκους κύματος, του μεγέθους του ανοίγματος και της περίθλασης συχνά αντιπροσωπεύεται από την εξίσωση περίθλασης Fraunhofer , η οποία παρέχει μια πιο ακριβή μαθηματική περιγραφή του φαινομένου.
