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波が開口部や障害に遭遇したときにどれだけの回折量を回折するかを決定するものは何ですか?

開口部や障害に遭遇したときに波が受ける回折量は、次の要因によって決まります。

1。波の波長:

* 短い波長: 短い波長の波は回折少ない。これは、波の経路が開口部や障害によって大幅に変更される可能性が低いためです。

* 長い波長: より長い波長回折の波。長い波長により、波が障害の周りをより「曲げる」ことができます。

2。開口部または障害のサイズ:

* 小さな開口部/障害: 波長に比べて開口部や障害が小さいほど、回折が大きくなります。これは、波が狭い開口部を通過した後、または小さな障害物の周りを通過した後に広がる機会が増えるからです。

* より大きな開口部/障害: 波長に比べて開口部や障害が大きいほど、回折が少なくなります。波は、大きな障害の周りを「曲げる」可能性が低くなります。

3。波の性質:

* 音波: 音波は、特に長い波長で簡単に回折することが知られています。これが、コーナーの周りを聞くことができる理由です。

* 光波: 光波は音波よりも少ない回折ですが、回折は依然として発生します。これが、光が小さな開口部を輝いているときでさえ、影を見ることができる理由です。

* 水波: 水波も回折を示し、より顕著な効果を示す波長が長くなります。

要約:

* 短い波長 +より大きな開口部/障害=回折

* 長い波長 +小型開口部/障害=より多くの回折

例:

*数メートルの波長の音波は、建物の周りに簡単に折り返す可能性があるため、建物の後ろから音を聞くことができます。

*数百ナノメートルの波長を持つ光波は、人間の髪の周りにわずかにしか回転しないため、わずかにぼやけた影が生じます。

波長、開口部のサイズ、および回折の関係は、しばしば fraunhofer回折方程式で表されます。 、現象のより正確な数学的説明を提供します。

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