Difrakcia zvuku, čo je, príklady, aplikácie

Ten difrakcia znieť Je to vlastnosť, ktorú sa vlny musia ohýbať na okrajoch prekážok alebo otvorov veľkosti rovnajúce sa alebo menej ako ich vlnová dĺžka a pokračovať v šírení. Tým sa skresľujú a o koľko menší je otvor, cez ktorý prechádzajú, tým väčšie bude toto skreslenie.

Táto vlastnosť sa dá ľahko skontrolovať pomocou vlny vedra, ktorý pozostáva z podnosu plného vody a zdroja, ktorý generuje vlny umiestnené na jednom konci. Zdroj môže byť taký jednoduchý ako žiarivý kovový pás.

postava 1. Difrakčné vzorce vlny. Zdroj: Stiller Beobachter z Ansbachu v Nemecku [CC po 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/BY/2.0)]

Keď je zdroj aktivovaný, vygeneruje sa vlnový priemysel, ktorý sa pohybuje v podnose a ktorý prekážku môže byť podaná s otvorom v strede. Vlny budú opravené na prekonanie otvoru a sledovanie ich cesty, ale ich tvar sa zmení podľa veľkosti štrbiny, aby sa po tejto minulosti nasadil.

Nasledujúci obrázok zobrazuje rovnakú prednú vlnu prechádzajúcu dvoma rôznymi otvormi.

Obrázok 2. Ak je otvor malý, vlny zažívajú väčšiu difrakciu. Zdroj: Jimregan na in.Wikibooks [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0/]]

Keď je otvor znížený, vlna sa rozšíri a zakrivená. Na druhej strane, ak je otvor väčší, deformácia, ktorú zažíva vlna, je oveľa nižšia. Vlna pokračuje v postupe, ale tak sa nerozširuje ani sa nerozširuje.

[TOC]

Príklady

Vyššie uvedené vlny sa vytvorili vo vode jednoduchého podnosu. V oveľa väčšej miere difrakcia vĺn okolo ostrovov na obrázku 1, pretože vzdialenosť medzi nimi je rádom rovnakej vlnovej dĺžky. To je kľúč k pochopeniu javu difrakcie.

Ako sa vyskytuje v oceáne, zvuk a svetlo tiež zažívajú difrakciu, hoci svetlo samozrejme vyžaduje oveľa menšie otvory, pretože vlnové dĺžky viditeľného svetla sú medzi 400 a 700 nanometrmi alebo meter mera.

Môže vám slúžiť: Absolútny tlak: vzorec, ako sa vypočíta, príklady, cvičenia

Napríklad veľmi malé častice atmosféry pôsobia ako prekážky pre difrakciu svetla, čo spôsobuje krúžky okolo veľmi jasných predmetov, ako sú svetlo a slnko.

Namiesto toho sa uľahčujú zvukové vlny, pretože ich vlnová dĺžka je poradie metrov, takže stačí s otvormi veľkosti dverí a okien, ktoré sa vyskytnú.

Difrakcia je jedinečná vlastnosť vĺn. Predstavte si na chvíľu, že namiesto vody to bol prúd guličiek, čo sa stalo cez otvory.

Tryska guličiek sa bude naďalej pohybovať v priamke, namiesto toho, aby sa okamžite rozptýlila v dostupnom priestore, ako to robia vlny. Určite materiálové častice na makroskopickej úrovni nezažijú difrakciu, ale elektróny, stále majú hmotnosť, tak môžu urobiť.

Preto musí byť každý fyzikálny fenomén, ktorý sa prejavuje difrakciou, zvlnený typ. Ďalšími dvoma charakteristickými vlastnosťami sú interferencia a polarizácia, pričom refrakcia a odraz sa použijú rovnako na častice hmoty.

Ocenenie zvukovej difrakcie

Človek môže hovoriť s iným, aj keď medzi nimi je miestnosť a my môžeme počúvať hudbu a hlasy z iných miest, pretože zvukové vlnové dĺžky sú porovnateľné alebo väčšie ako každodenné objekty.

Keď ste v miestnosti susediacej s inou, kde znie hudba, najzávažnejšie tóny sú počuť lepšie. Je to kvôli skutočnosti, že majú dlhšie vlnové dĺžky ako akútne, viac -menej z rozmerov dverí a okien, takže v nich nemajú nepríjemnosti, pozri nasledujúcu postavu.

Obrázok 3. Pre rovnaké otvorenie sú vlny, ktorých vlnová dĺžka je porovnateľná vo veľkosti. Zdroj: Self Made.

Difrakcia tiež umožňuje počuť hlasy ľudí skôr, ako ich uvidia a zakopnú.

Môže vám slúžiť: pravostranné pravidlo

Zvuk sa odráža tiež celkom dobre na stenách, takže obe vlastnosti sú kombinované, aby sa vytvoril dvojitý zvuk rohov.

Zvuk hromu v diaľke umožňuje rozlíšiť vzdialenosť od tých najbližších, pretože tieto sú vnímané svieže a suché, skôr ako kliknutia a menej rachot, pretože vysoké frekvencie (najakútnejšie zvuky) sú stále prítomné.

Na druhej strane, vzdialený hromový rachot a sú vážnejšie, vďaka nízkym frekvenciám s dlhými vlnami sa dokážu vyhnúť prekážkam a cestovať ďalej. Najakútnejšie komponenty sa po ceste strácajú, pretože ich vlnová dĺžka je menšia.

Žiadosti

Difrakcia rádiových vĺn

Určite ste si všimli pri jazde mestom alebo horskými oblastiami, že príjem niektorých rozhlasových staníc je vyblednutý alebo stráca kvalitu, aby sa znovu objavil.

Rádiové vlny sa môžu pohybovať v dôsledku veľkých vzdialeností, ale tiež zažívajú difrakciu, keď nájdu budovy v meste alebo iné prekážky, ako sú kopce a hory.

Našťastie vďaka difrakcii môžu tieto prekážky zachrániť, najmä ak je vlnová dĺžka porovnateľná s ich veľkosťou. Väčšia vlnová dĺžka, vlna je pravdepodobnejšie, že bude schopná prekonať prekážku a sledovať jej cestu.

Podľa kapely, v ktorej je, môže mať stanica lepší príjem ako iná. Všetko záleží na vlnovej dĺžke, ktorá súvisí s frekvenciou a rýchlosťou, napríklad:

C = λ.F

V tejto rovnici c Je to rýchlosť, λ je vlnová dĺžka a F Je to frekvencia. Elektromagnetické vlny sa pohybujú približne 300.000 km/s Rýchlosť svetla vo vákuu.

Lepšie recepty

Takže stanice v pásme AM, ktorých frekvencie sú v rozmedzí 525-1610 kHz.

Môže vám slúžiť: mŕtve zaťaženie: Charakteristiky, výpočet, príklady

Jednoduchý výpočet s predchádzajúcou rovnicou ukazuje, že vlnové dĺžky AM sú medzi 186 a 571 m, zatiaľ čo pre stanice FM sú tieto dĺžky medzi 2.8 a 3.4 m. Vlnové dĺžky staníc FM sú bližšie k veľkosti prekážok, ako sú budovy a hory.

Difrakcia svetla

Keď svetlo prechádza úzkou štrbinou, namiesto toho, aby pozorovalo na druhej strane celú osvietenú oblasť, je videný charakteristický vzor zložený z jasnej centrálnej oblasti, lemovanej tmavými pásmi striedajúcimi sa ľahkými pásma.

V laboratóriu je veľmi dobre -vrharpový starý britský list a lúč monochromatického svetla z lasera umožňujú oceniť tento difrakčný vzor, ​​ktorý je možné analyzovať pomocou obrazového softvéru.

Svetlo tiež zažíva difrakciu, keď prechádza viacerými otvormi. Zariadenie, ktoré sa používa na analýzu správania svetla pri tomto, je difrakčná mriežka, ktorá pozostáva z mnohých rovnako oddelených paralelných štrbín.

Difrakčná mriežka sa používa v atómovej spektroskopii na analýzu svetla z atómov a je tiež základom pre vytváranie hologramov, ako sú tie, ktoré sa nachádzajú v kreditných kartách.

Odkazy

1. Giancoli, D.  2006. Fyzika: Princípy s aplikáciami. 6. Ed Prentice Hall. 313-314.
2. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fyzika pre vedu a inžinierstvo. Zväzok 1. 7. Edimatizovať. Učenie sa. 1077-1086.
3. Tippens, P. 2011. Fyzika: Koncepty a aplikácie. 7. vydanie. McGraw Hill. 441-463.
4. Wilson, J. 2011. Fyzika 12. Pearson Vzdelanie. 250-257
5. Wikipedia. Difrakcia. Získané z: v.Wikipedia.orgán.