Дифракция

Физика > Дифракция

Изучите явление и условия дифракции волн: эффекты дифракции для разных длин волн, роль помех и суперпозиции, примеры дифракции света, дифракционная решетка.

Дифракция сопровождает разнообразные явления, вроде волнового изгиба вокруг препятствий или распространение волн мимо небольших отверстий.

Задача обучения

• Описать процесс дифракции.

Основные пункты

• Дифракция возникает во всех видах волн.
• Эффекты дифракции ярче всего проявляются в тех волнах, чьи длины примерно совпадают с параметрами дифрагирующих тел.
• Эффекты дифракции широко известны в обычной жизни, ведь свет путешествует в виде волны.

Термин

• Помехи – создаются суперпозицией двух волн. Представлены искажением сигнала из-за атмосферных или прочих воздействий.
• Суперпозиция – суммирование двух или больше полей, охватывающих одно пространство.

Дифракция появляется в тех моментах, когда волна наталкивается на преграду. Речь идет о кажущемся волновом изгибе вокруг небольших преград и распространение волн мимо крошечных отверстий. Эффект создается, если световая волна путешествует сквозь пространство с переменной величиной преломления или же звуковая проходит сквозь переменный акустический импеданс.

Какие существуют условия дифракции? Дифракция распространена во всех видах волн. Физические тела обладают волнообразными свойствами, поэтому дифракция также заметна в материи и ее можно исследовать принципами, закрепленными в квантовой механике.

Сильнее всего явление дифракции выражается у тех волн, чьи длины сходятся с показателями дифрагирующих тел. Если присутствует несколько близко посаженных отверстий в препятствующем объекте, то создается сложная картина с различной интенсивностью. Это основывается на суперпозиции и помехах в различных частях волны, перемещающихся к наблюдателю разными маршрутами. Наилучший пример – дифракционные решетки.

За эффектами дифракции можно наблюдать каждый день. Самые лучшие примеры связаны со светом. Например, дорожки на CD и DVD расположены близко, поэтому функционируют в качестве дифракционной решетки и формируют привычный радужный шаблон.

У вас также есть возможность воспользоваться принципом и создать такую решетку самостоятельно (например, голограмма на кредитке). Присутствие дифракции в атмосфере приводит к тому, что вокруг яркого светового источника (Луна или Солнце) просматривается кольцо. Все это происходит из-за того, что свет распространяется как волна.

---