衍射是什么?
- 衍射是扩散当波浪通过障碍物时
- 这种阻塞物通常是一个窄缝(一个小孔)。
- 衍射的程度取决于与波的波长相比较的缝隙的宽度
- 当狭缝的宽度近似等于波长时,衍射最为明显
衍射:当波通过一个狭窄的缝隙时,它会扩散
- 衍射通常用波阵面表示,如上图中的垂直线所示
- 波在衍射时唯一改变的性质就是它振幅
- 这是因为当波通过缝隙衍射时,一些能量会被耗散
- 当波沿边缘弯曲时也会发生衍射:
当波浪经过屏障的边缘时,波浪可以在屏障周围弯曲
- 任何类型的波都可以衍射,例如声音、光、水
工作的例子
当波在空气中传播时,哪种情况最能证明衍射?
一个。透过门柱的紫外线辐射
B。声波通过钢棒
C。无线电波在人类头发之间传输
D。x射线穿过晶体固体中的原子
答:D
- 当波长接近孔径大小时,衍射最为突出
- 紫外线的波长在4 × 10之间7- 1 × 108所以不会被门柱衍射
- 声波的波长是1.72 × 10-2- 17米不会被衍射光栅衍射
- 无线电波的波长是0.1 - 106M这样就不会被人的头发衍射
- x射线的波长是1 × 108- 4 × 10-13年M大约是晶体固体中原子之间的间隙
- 因此,正确的答案是D
考试技巧
在绘制衍射波时,要注意保持波长不变。当衍射时,改变的只是波的振幅。
衍射实验
- 如上所述,当间隙大小近似等于或小于波的波长时,衍射的影响最为突出
- 随着间隙大小的增大,这种效应逐渐减弱,直到间隙比波长大得多的情况下,波不再扩散
间隙的大小(与波长相比)影响了波扩散的程度
- 波纹槽是一种常用的实验,用来证明水波的衍射
波动效果都可以用波纹池来演示
- 下图显示了波纹池中波长随频率的变化
- 的更高的频率,更短的波长
- 的较低的频率,长波长
用于低频和高频振动的波纹槽图案
考试技巧
熟悉电磁波的波长对于确定在给定的间隙宽度下哪种波会产生最大的衍射效果是至关重要的。