In dit artikel gaan we verschillende golfeigenschappen van diffractie bespreken met gedetailleerde feiten en voorbeelden.
Het volgende is de lijst met golfeigenschappen van diffractie die we in het onderwerp gaan zien: -
1. De hoeveelheid diffractie hangt af van de amplitude van de golf
Als de amplitude van de golf groter is dan de grootte van de opening, zal de golf meer buigen om door de opening te gaan, en dus zal de golf meer buigen.
De lengte van de spleet is groter dan de amplitude van de golf die door de spleet wordt gefocust, dan zal de golf er gemakkelijk doorheen dringen zonder te buigen.
2. Hoe kleiner de opening, hoe meer diffractie wordt waargenomen
Als de opening groter is, kan licht er gemakkelijk doorheen dringen en zal er dus geen diffractie van licht worden gezien.
Als een bundel met golflengte λ door een spleet met lengte '2d' gaat, waarbij de amplitude van de golf die door een spleet gaat bijna gelijk is aan de lengte van de spleet, dan zal de golf minder buigen om door de spleet te dringen, zoals weergegeven in onderstaande figuur.
Als de lengte van de opening van een spleet wordt gehalveerd, dat is 'd', dan zal de lichtgolf nu meer buigen om door de spleet te gaan.
Hierdoor zal de diffractie van de waargenomen lichtgolf groter zijn. Naarmate we de grootte van de spleet blijven verkleinen, zal meer en meer buiging van de lichtgolf worden waargenomen en dus meer diffractie.
Lees meer over Reflectie versus diffractie: vergelijkende analyse.
3. De lichtgolven die door de openingen breken, vormen de interferentiepatronen
In het geval dat er meer dan één opening is waardoor lichtgolven kunnen reizen, zullen de randen van de golven met elkaar interfereren en verschillende patronen vormen zoals hieronder getoond.
Krediet van het beeld: Pixabay
De golven die met elkaar interfereren, vormen verschillende patronen, afhankelijk van de grootte van de spleet, het aantal spleten waardoor golven kunnen reizen, diffractie van licht en golflengte van de bundel.
4. De golf buigt rond de rand van de obstakels bij diffractie
Wanneer de golflengte vergelijkbaar is met de afmeting van de barrière waarop hij inslaat, buigt de golf zich naar alle randen van de barrière en kunnen we de diffractie van het licht zien.
Als de golflengte kleiner is in vergelijking met de afmetingen van de obstakels, zal de lichtgolf niet naar de randen buigen en zal er geen diffractie worden waargenomen.
Als het je is opgevallen, zelfs als er maar één luidspreker in een zaal op een hoek is, kan het hele publiek het geluid versterkt uit de luidspreker horen. Dit komt door de diffractie van de geluidsgolf. De geluidsgolven buigen wanneer ze elk klein voorwerp in de hal tegenkomen en wanneer ze de muren van de hal raken, en verspreiden zich zelfs buiten de hal door te buigen vanuit de opening van de hal zoals deuren en ramen.
Omdat licht naar de randen van de objecten buigt, kunnen we de heldere randen van de doorschijnende of ondoorzichtige objecten zien.
Lees meer over 9+ voorbeelden van lichtdiffractie: gedetailleerd inzicht en feiten.
5. Hoe groter de diffractiehoek als de golflengte korter is
De diffractie van de golf wordt bepaald door de vergelijking,
Sinθ = nλ/d
Waar θ een diffractiehoek is
λ is een golflengte
D is de breedte van de opening
Daarom is de diffractiehoek gelijk aan,
θ = Zonde-1nλ/d
Uit de bovenstaande vergelijking, we kunnen zeggen dat, naarmate de golflengte van de bundel toeneemt, de diffractiehoek dienovereenkomstig zal afnemen.
Lees meer over Heeft golflengte invloed op diffractie: hoe, waarom, wanneer, gedetailleerde feiten?.
6. De minima van de golf zijn niet perfect donker bij diffractie
De minima van de golf is een donkere rand gevormd op het scherm. De intensiteit van de lichtgolf bij minima is erg laag in vergelijking met de maxima van het diffractiepatroon.
De minima zijn niet perfect donker vergeleken met die gevormd door de minima gevormd door het interferentiepatroon dat volledig donker is.
7. Alle maxima hebben niet dezelfde intensiteit
De intensiteit van de maxima in het midden van het patroon dat door diffractie op het scherm wordt gevormd, is het maximum en neemt af naarmate we vanuit het midden naar links en rechts gaan.
Dit komt door de feit dat de intensiteit van het licht neemt af naarmate de afstand tot de bron groter wordt. De afstand tussen de bron en het midden van het scherm waar we de heldere rand krijgen, is de kortste afstand die we kunnen hebben tussen de bron en het scherm en neemt evenredig toe naarmate de afstand tot het midden groter wordt.
Lees meer over Diffractie versus dispersie: vergelijkende analyse.
8. De diffractieranden zijn niet gelijk verdeeld
De afstand tussen de randen is groter in het midden van het diffractiepatroon dat op het scherm wordt gevormd en wordt steeds kleiner naarmate we verder weggaan van het centrum.
De intensiteit van het licht is het hoogst in het midden en de breedte van de franje is groter in vergelijking met de daaropvolgende franjes. De breedte van de franjes neemt af bij opeenvolgende franjes en daardoor neemt de afstand van de franjes achtereenvolgens af.
Lees meer over Heeft frequentie invloed op diffractie: hoe en gedetailleerde feiten.
Veelgestelde Vragen / FAQ
Wat is diffractie?
De hoek waaronder de lichtstraal buigt, hangt af van de golflengte van het licht.
Als de golf die zich in een medium voortplant, een obstakel of een opening tegenkomt, dan zal een golf buigen en zich voortplanten of de voortplantingsrichting veranderen, dit fenomeen wordt diffractie genoemd.
Wat zijn enkele voorbeelden van diffractie van golven?
Er zijn verschillende voorbeelden van diffractie die we in de natuur tegenkomen.
De golven die zich over de oceaan verspreiden, verstrooiing van licht uit de kleine spleten, geluid dat zich door de hoeken van de kamer en zelfs naar buiten verplaatst, enz. zijn enkele voorbeelden.
Hoe verschilt interferentie van diffractie?
Diffractie kan optreden door slechts één golf, terwijl er ten minste twee golven nodig zijn om te interfereren om een interferentiepatroon te produceren.
De door interferentie gevormde minima zijn volkomen donker, de randen zijn van gelijke intensiteit en zijn gelijk verdeeld; zo is niet in het geval van het diffractiepatroon.
Wat is het centrale maximum bij diffractie?
Het centrale maximum ligt in het midden van het diffractiepatroon.
De intensiteit van het licht is maximaal in het midden omdat de afstand tussen de bron en het scherm minimaal is, daarom wordt dit het centrale maximum genoemd.
Waar is de maximale randbreedte in het diffractiepatroon?
Het is een opening tussen de donkere en heldere randen van het diffractiepatroon dat op het scherm wordt gevormd.
De randbreedte is maximaal in het midden van het diffractiepatroon en neemt horizontaal af met de intensiteit van het licht naar beide zijden.
Lees ook:
- Kunnen geluidsgolven worden gereflecteerd?
- Transversale golf versus longitudinale golf
- Hoe de energie van een foton uit de golflengte te vinden
- Voorbeelden van elektromagnetische golven
- Waarom vertoont licht zowel golf- als deeltjeskarakteristieken?
- Hoe energie te vinden met een bepaalde golflengte
- Hoe fotonenenergie te berekenen op basis van zijn golflengte
- Soorten elektromagnetische golven
- Hoe de amplitude van een golf te vinden
- Hoe de frequentie van een golf te vinden
Hallo, ik ben Akshita Mapari. Ik heb M.Sc. in de natuurkunde. Ik heb gewerkt aan projecten als numerieke modellering van wind en golven tijdens cyclonen, natuurkunde van speelgoed en gemechaniseerde sensatiemachines in pretparken op basis van klassieke mechanica. Ik heb een cursus Arduino gevolgd en een aantal miniprojecten op Arduino UNO uitgevoerd. Ik vind het altijd leuk om nieuwe gebieden op het gebied van de wetenschap te verkennen. Persoonlijk ben ik van mening dat leren enthousiaster is als het met creativiteit wordt geleerd. Daarnaast hou ik van lezen, reizen, gitaar tokkelen, rotsen en lagen identificeren, fotograferen en schaken.