การเลี้ยวเบน
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| diffraction/dɪˈfrækʃn/ | การเลี้ยวเบน |
คุณได้ยินรอบมุม แต่ไม่สามารถมองเห็นรอบมุมได้
- มีคนพูดในห้องถัดมาและคุณได้ยินเขา แม้ว่าจะไม่มีเส้นตรงไปยังหูของคุณ
- แต่คุณไม่สามารถ มองเห็น รอบมุมเดียวกันได้ ทำไมถึงมีความแตกต่าง?
- คลื่นโค้งและกระจายเมื่อผ่านช่องว่างและรอบขอบ — การdiffract
- การกระจายตัวขึ้นอยู่กับขนาดช่องเปิดเมื่อเทียบกับความยาวคลื่น
คลื่นกระจายผ่านช่องว่าง
- เมื่อคลื่นผ่าน ช่องว่าง หรือผ่าน ขอบ มันจะแผ่ออกสู่พื้นที่ beyond
- การกระจายนี้คือ diffraction, และเกิดขึ้นกับทุกคลื่น
- คลื่นระนาบ (straight) กลายเป็นคลื่นโค้งเมื่อ emerges จากช่องว่างแคบ
- นี่คือเหตุผลที่เสียงเข้าถึงคุณรอบประตูหรือกำแพง
การกระจายตัว (Diffraction) คือ:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
การกระจายตัวคือการกระจายตัวของคลื่นเมื่อผ่านช่องว่างหรือขอบ
การกระจายตัวเกิดขึ้นเมื่อคลื่นผ่านช่องว่างหรือรอบ ____
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
คลื่นกระจายตัวที่ช่องว่างและรอบขอบ
ขนาดช่องว่างสำคัญที่สุด
- Diffraction เป็น มากที่สุด เมื่อช่องว่างมีขนาดประมาณเท่ากับความ ยาวคลื่น
- ช่องว่างที่ กว้างกว่า ความยาวคลื่นมาก几乎ไม่กระจายคลื่น
- ช่องว่างประมาณขนาดของความยาวคลื่นกระจายเกือบเป็นครึ่งวงกลม
- ดังนั้นช่องว่างแคบ (เมื่อเทียบกับ $\lambda$) ทำให้การ弯曲มากที่สุด
การกระจายตัวมากที่สุดเมื่อความกว้างของช่องว่างเป็น:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
การกระจายตัวมากที่สุดเมื่อช่องว่างมีขนาดประมาณเท่ากับความยาวคลื่น
เลือก ทุก ข้อที่ถูกต้องเกี่ยวกับการกระจายตัว
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
การกระจายตัวทำให้คลื่นกระจายตัว, มากที่สุดที่ช่องว่าง ≈ ความยาวคลื่น, และเป็นเหตุที่ทำให้เสียงโค้งอ้อมมุมได้ ช่องว่างขนาดใหญ่จะกระจายตัวน้อยที่สุด
เหตุใดเสียงจึง弯曲แต่แสงไม่ (ปกติ)
- เสียง มีความยาวคลื่นประมาณหนึ่งเมตร ใกล้เคียงกับประตู — ดังนั้นจึง diffract อย่างแรง
- ความยาวคลื่นของแสงมีขนาดเล็กมาก (น้อยกว่าหนึ่งไมโครเมตร) ดังนั้นช่องว่างในชีวิตประจำวันจึงมีการกระจายตัวน้อยมาก
- นั่นคือเหตุผลที่คุณได้ยินเสียงจากมุมอับแต่แสงจะสร้างเงาที่คมชัด
- แต่หากลดช่องว่างให้เหลือขนาด comparable กับความยาวคลื่นของแสง แสงก็จะเกิดการเลี้ยวเบนเช่นกัน (ในบทถัดไป)
การกระจายตัวมากหรือน้อย?
คลื่นกระจายตัวมากที่สุดเมื่อช่องว่างมีขนาดเทียบเท่ากับความยาวคลื่น จัดกลุ่มแต่ละกรณี
เสียงกระจายตัวอย่างแรงรอบประตูเพราะความยาวคลื่นของมันมีขนาดใกล้เคียงกับขนาดของประตู
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ความยาวคลื่นระดับเมตรของเสียงตรงกับช่องว่างในชีวิตประจำวัน ทำให้เสียงกระจายตัวอย่างแรง
ทำไมแสงจึงมักสร้างเงาที่คมชัดผ่านช่องว่างในชีวิตประจำวัน?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ความยาวคลื่นที่ tiny ของแสงหมายความว่าช่องว่างในชีวิตประจำวันใหญ่เกินกว่าจะทำให้เกิดการกระจายตัวได้มาก
การเลี้ยวเบนจะ strongest เมื่อความกว้างของช่อง ** comparable กับความยาวคลื่น** ไม่ใช่เมื่อช่องมีขนาดใหญ่เกินไป นี่คือเหตุผลที่ เสียง (มีความยาวคลื่นยาว) เลี้ยวเบนรอบสิ่งกีดขวางในชีวิตประจำวันได้ แต่ แสง (มีความยาวคลื่นสั้นมาก) มักจะไม่ทำ — เพราะช่องมีขนาดใหญ่กว่าความยาวคลื่นของแสงอย่างมาก
เสียง (ความยาวคลื่น ~$1\ \text{m}$) และแสง (ความยาวคลื่น ~$5\times10^{-7}\ \text{m}$) สามารถผ่านประตู $1\ \text{m}$ ได้ทั้งคู่
- ประตู ≈ ความยาวคลื่นของ เสียง ดังนั้นเสียงจึงมีการเลี้ยวเบนอย่างแรง — คุณจึงได้ยินเสียงจากอีกฝั่ง
- ประตูมีขนาดใหญ่กว่าความยาวคลื่นของ แสง ล้านเท่า ดังนั้นแสงจึงมีการเลี้ยวเบนน้อยมาก
การเลี้ยวเบน คือการกระจายตัวของคลื่นผ่านช่องว่างและรอบขอบ ขอบเขตนี้ ** greatest เมื่อช่อง ≈ ความยาวคลื่น** เนื่องจาก เสียง มีความยาวคลื่นระดับเมตร จึงสามารถเลี้ยวเบนรอบสิ่งกีดขวางในชีวิตประจำวันได้ ในขณะที่ แสง มีความยาวคลื่นสั้นมากจึงมักสร้างเงาที่คมชัด