Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom diffractie optreden?

Diffractie treedt op omdat golven, of het nu licht, geluid of watergolven, de neiging hebben zich te verspreiden terwijl ze door een opening of rond een obstakel gaan . Deze verspreiding is een gevolg van de golfkarakter van deze fenomenen.

Hier is een meer gedetailleerde uitleg:

* 'Huygens' principe: Dit principe stelt dat elk punt op een golffront kan worden beschouwd als een bron van secundaire wavelets die zich in alle richtingen verspreiden. Wanneer een golf een obstakel tegenkomt, kunnen alleen de wavelets die afkomstig zijn uit het niet -geblokkeerde deel van de golffront verder zich voortplanten.

* Interferentie: Terwijl deze secundaire wavelets zich verspreiden, interfereren ze elkaar. Deze interferentie kan constructief zijn (golfstoppen tellen op, waardoor de golf sterker wordt) of destructief (golfkoppen en dalen die worden geannuleerd, de golf verzwakken).

* Het resultaat: Het gecombineerde effect van het principe en de interferentie van Huygens resulteert in de golf die rond obstakels buigt en zich verspreidt als het door smalle openingen gaat. Dit buigfenomeen staat bekend als diffractie.

factoren die diffractie beïnvloeden:

* golflengte: Hoe kleiner de golflengte van de golf, hoe minder diffractie optreedt. Dit is de reden waarom lichtgolven, die zeer kleine golflengten hebben, minder dan geluidsgolven verschillen, die veel grotere golflengten hebben.

* Grootte van de opening of obstakel: Diffractie is meer uitgesproken wanneer de grootte van de opening of het obstakel vergelijkbaar is met de golflengte van de golf. Geluidsgolven verschillen bijvoorbeeld gemakkelijker rond een kleine pilaar dan rond een groot gebouw.

Voorbeelden van diffractie:

* Licht dat door een smalle spleet gaat: Wanneer het licht door een smalle spleet gaat, verspreidt deze zich en creëert een patroon van heldere en donkere banden op een scherm achter de spleet.

* geluidsgolven buigen rond hoeken: Daarom kun je iemand om een ​​hoek horen praten, ook al kun je ze niet zien.

* Watergolven gaan door een opening: Wanneer watergolven door een opening in een barrière gaan, verspreiden ze zich en creëren ze een patroon van golfkoppen en dalen.

Diffractie is een fundamentele eigenschap van golven en speelt een belangrijke rol in verschillende wetenschappelijke en technologische toepassingen, waaronder de werking van telescopen, microscopen en diffractievrijen.