回折:波が障害物の周りに曲がるとき
回折は、開口部や障害物の周りを通過するときに波が広がる現象です。この波の曲げは、光、音、水の波を含むすべての波タイプの基本的な特性です。
これがどのように機能するかです:
1。波面: 波面は、同じ振動の段階にある波(クレストや谷など)の波のポイントを接続する想像上の線です。
2。障害または開口部: 波面が障害に遭遇したり、開口部を通過したりすると、その道が乱れます。
3。曲げ: 直線で続ける代わりに、波面は障害物の周りを曲がり、または開口部を突き抜けて広がります。
なぜ回折が発生するのか?
主な理由は、光の波の性質です。 小さな開口部に近づく波面を想像してください。 波面上の各ポイントは、二次ウェーブレットの小さなソースとして機能し、あらゆる方向に広がります。 これらのウェーブレットは互いに干渉し、開口部を超えて波が広がります。
波長の役割:
回折量は、波長に大きく依存します 波と障害物または開口部のサイズの。
* 短い波長: より短い波長(青色光など)の波は、より長い波長(赤色光など)の波よりも小さい波。 これが、青色光で照らされたオブジェクトの鋭いエッジを見ることができる理由ですが、赤い光はより柔らかい影をキャストします。
* 小さな開口部: 波の波長が開口部のサイズに匹敵する場合、回折はより顕著です。 これが、狭いスリットまたは小さなピンホールで回折パターンをより簡単に観察できる理由です。
回折の例:
* 窓からの日光: 窓を通る日光によって作成された影の「ファジー」の縁に注意してください。
* CD/DVD表面: CDまたはDVD表面の虹色の色は、データを保存する小さな溝からの光の回折によって引き起こされます。
* 音波: 音波は障害物の周りに回転し、壁の後ろに部分的に隠れている場合でも誰かを聞くことができます。
* X線回折: 結晶学で使用されて、結晶中の原子の配置を決定します。
要約:
回折は、開口部や障害物の周りを通過する波の広がりです。回折量は、波の波長に直接関連しています。波長回折が短くなり、波長回折が長くなります。 回折は、さまざまな科学的応用や日常の観察において重要な役割を果たす基本的な波の現象です。