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なぜ回折が起こるのですか?

波が、光、音、または水の波にかかわらず、開口部や障害物の周りを通過するときに広がる傾向があるため、波が発生します 。この広がりは、これらの現象の波の性質の結果です。

より詳細な説明を次に示します。

* Huygensの原則: この原則は、波面上のすべてのポイントは、あらゆる方向に広がる二次ウェーブレットのソースと見なすことができると述べています。波が障害に遭遇すると、波面のブロックされていない部分から発生するウェーブレットのみがさらに伝播できます。

* 干渉: これらの二次ウェーブレットが広がると、互いに干渉します。 この干渉は、建設的(波の頂上が添加され、波が強くなります)または破壊的(波の紋章とトラフがキャンセルされ、波を弱める)になります。

* 結果: Huygensの原理と干渉の効果は、障害物の周りに波を曲げ、狭い開口部を通過するときに広がります。この曲げ現象は、回折として知られています。

回折に影響する因子:

* 波長: 波の波長が小さいほど、回折が少なくなります。これが、非常に小さな波長を持つ光波が、はるかに大きい波長を持つ音波よりも回折少ない光波です。

* 開口部または障害物のサイズ: 開口部または障害物のサイズが波の波長に匹敵する場合、回折はより顕著です。たとえば、音波は、大きな建物の周りよりも小さな柱の周りでより容易に回折します。

回折の例:

* 狭いスリットを通る光: 光が狭いスリットを通過すると、それは広がり、スリットの後ろの画面に明るいダークバンドと暗いバンドのパターンを作成します。

* 角の周りに曲がっている音波: これが、あなたがそれらを見ることができないにもかかわらず、誰かが角を曲がって話しているのを聞くことができる理由です。

* ギャップを通過する水波: 水波が障壁の隙間を通過すると、それらは広がり、波の頂上と谷のパターンを作成します。

回折は波の基本的な特性であり、望遠鏡、顕微鏡、回折格子の動作など、さまざまな科学的および技術的アプリケーションで重要な役割を果たします。

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