基本
* 波の自然: 回折は、光波、音波、または水波など、すべての波の特性です。
* 障害物または開口部: 波が障害や開口部に遭遇するとき、それは単に直線でそれを通過したり、周りに通したりするわけではありません。代わりに、曲げて広がります。
回折の仕組み
1。 Huygensの原則: この原則は、波面上のすべてのポイントは、二次球体ウェーブレットの源と見なすことができると述べています。これらのウェーブレットはあらゆる方向に広がります。
2。干渉: 波面上のさまざまなポイントからのこれらの二次ウェーブレットが相互作用すると、それらは互いに干渉します。この干渉は、建設的(波が互いに補強する)または破壊的な(波が互いにキャンセルする場合)になります。
結果
回折されたウェーブレットによって作成された干渉パターンは、次の観察結果をもたらします。
* 波の曲げ: 波は障害物の周りに曲がったり、開口部から広がっているように見えます。
* 回折パターン: 明るいバンドとダークバンド(またはフリンジ)の特徴的なパターンが、障害または開口部の背後に観察されます。このパターンは、波の波長と障害物または開口部のサイズの特徴です。
* 光の広がり: 光は、狭い開口部や小さな障害物の周りを通過すると、より多くを回折します。これが、小さなピンホールまたは狭いスリットからの光の回折を見ることができる理由です。
回折の例
* 狭いスリットを通る光: これにより、明るいフリンジとダークフリンジの特徴的な回折パターンが生成されます。
* 角の周りに曲がっている音波: これが、たとえ彼らが角を曲がっていても、誰かが話しているのを聞くことができる理由です。
* 防波堤のギャップを通る水波: 波はギャップを通過した後に広がります。
回折の応用
回折は基本的な現象であり、さまざまな分野で多くの用途があります。
* 光学デバイス: 回折格子は分光計で使用され、その異なる波長に光を分離します。
* ホログラフィ: ホログラムは、光の回折を使用して作成されます。
* 顕微鏡: 回折は顕微鏡の分解能を制限しますが、X線回折などの高度な手法を使用して、原子レベルでの分子と材料の構造を研究できます。
* 電気通信: 回折は、無線波やその他の電磁信号の透過に役割を果たします。
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