difracția undelor Este abaterea direcției în care se propagă undele atunci când întâlnesc un obstacol, care poate fi un obiect solid sau un decalaj. La lovirea obstacolului, valul este distorsionat și îl înconjoară. Dar pentru ca efectul să fie bine apreciat, dimensiunea obstacolului trebuie să fie comparabilă cu cea a lungimii de undă.
Fenomenul difracției undelor este explicat conform principiului Huygens, descoperit de fizicianul olandez Christian Huygens în 1678. Se afirmă că atunci când perturbarea ajunge la un mediu, fiecare punct al acestuia se comportă ca un emițător de noi unde, cu aceeași viteză. și frecvența ca originalul.
În acest fel, se produce continuu un nou front de undă, care poate fi vizualizat urmărind învelișul fiecărei unde secundare emise..
Firește, acest front de undă are puncte infinite, dar tocmai în locul obstacolului există un singur front de undă care acționează ca un emițător, ceea ce face posibil ca unda să ocolească obstacolul, să se îndoaie și să se propage către cealaltă parte..
Indice articol
Difracția este un fenomen caracteristic al tuturor undelor, inclusiv a undelor luminoase și acustice. Dacă un jet de particule este tras către un ecran deschis, jetul nu se comportă în același mod ca o undă, cum ar fi lumina, de exemplu, deoarece fluxul de particule nu ar fi deformat pentru a fi îndoit de obstacol sau de intervenția deschiderea, dar ar continua în linie dreaptă.
Primul care a experimentat și documentat fenomenul difracției luminii a fost omul de știință și preot italian Francesco María Grimaldi (1618-1663) și, de asemenea, care i-a dat numele.
Așa cum a făcut Grimaldi, se poate observa că, trecând lumina soarelui într-o cameră întunecată și proiectând-o pe perete printr-un carton cu o gaură sau fantă mică, punctul de lumină este mai mare decât cel așteptat.
Se poate observa, de asemenea, că marginile nu sunt ascuțite și, deși nu este atât de simplu de observat, marginile din umbră au un model de franjuri difuze. Dar dacă se utilizează lumină monocromatică, cum ar fi cea de la un laser, există un model de bandă mai pronunțat..
Diferența luminii nu este la fel de evidentă ca cea a valurilor sonore sau oceanice, deoarece pentru a se produce, obstacolul sau deschiderea trebuie să aibă o lungime comparabilă cu cea a lungimii de undă. Lumina vizibilă are lungimi de undă cuprinse între 400-700 nanometri (1 nanometru = 10-9 metri).
Prin urmare, cu cât fanta este mai îngustă prin care este permisă trecerea luminii proiectate pe perete sau ecran, este mai evident că nu există nicio schimbare bruscă între zonele iluminate și întunecate..
Difracția luminii este o limitare pentru microscopul cu lumină. Când un obiect este mai mic decât lungimea de undă a luminii, nu există nicio modalitate de a-l vedea, deoarece difracția estompează complet imaginea obiectului.
Acesta este motivul pentru care oamenii de știință folosesc electronii pentru a ilumina structuri foarte mici, deoarece lungimea de undă a unui fascicul de electroni este mai mică decât cea a luminii. Se întâmplă că electronii au o natură duală și sunt capabili să se comporte ca undele.
Diferența valurilor marine este văzută clar în jurul rocilor și insulelor mici, mai ales atunci când distanța dintre aceste roci este foarte asemănătoare cu lungimea de undă a valurilor..
Difracția nu are loc numai cu lumina vizibilă, ci și cu restul spectrului electromagnetic. Prin interpunerea unei structuri cristaline înaintea unui fascicul de raze X, difracția pe care o experimentează produce un model care depinde de structura menționată..
Această difracție se datorează interacțiunii dintre razele X și electronii externi ai atomilor de cristal..
Multe animale comunică între ele prin emiterea de sunete care, datorită frecvenței lor scăzute, sunt inaudibile pentru oameni. Gama sonoră de oameni este foarte largă, oscilând între 20 și 20.000 Hz, dar animalele precum elefantul african sunt capabile să emită sunete cu frecvențe sub 20 Hz.
Fenomenul îi ajută să comunice între vastele savane africane, cu cât frecvența este mai mică, cu atât undele acustice sunt mai ușor de difractat. Când întâlnesc stânci, copaci și tufișuri, o parte se reflectă în obstacol, iar cealaltă se extinde dincolo de obstacol și umple imediat mediul în timp ce trece..
Acest lucru ajută membrii pachetului să se localizeze cu ușurință..
Dar nu numai pahidermii folosesc această proprietate a sunetului, rinocerii, girafele și crocodilii sunt, de asemenea, capabili să utilizeze sunete de joasă frecvență. Chiar și vuietul tigrilor conține frecvențe joase, care, potrivit experților, contribuie la paralizarea prăzii.
Sunt difuzoare care servesc la ghidarea bărcilor în zone în care ceața împiedică o vizibilitate bună. La fel, bărcile au aceste coarne pentru a avertiza despre prezența lor și pentru a evita astfel accidentele.
Claxoanele de ceață emit sunete cu frecvență joasă, adică note de bas, deoarece, așa cum s-a explicat mai sus, sunetele cu frecvență joasă sunt difractate mai mult decât sunetele cu frecvență înaltă și, de asemenea, parcurg distanțe mai mari.
Aceasta din urmă se datorează faptului că atenuarea undei sonore este mai mică cu cât frecvența este mai mică. Din acest motiv, sunetele înalte se pierd mai repede decât basul, un alt motiv pentru care elefanții folosesc sunete cu frecvență foarte joasă pentru a comunica.
Undele radio pot experimenta difracție datorită obstacolelor precum dealurile, munții și clădirile mari. Banda AM are lungimi de undă lungi (180-550 metri) în comparație cu obstacolele pe care le întâlnești de obicei.
De aceea sunt mai ușor de difractat decât FM, a căror lungime de undă poate fi de doar câțiva metri. Acestea nu deviază la fel de bine atunci când se lovesc de clădiri, ceea ce îngreunează recepția în anumite zone.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.