|
|
|
Provocarea
1C10−1
O unda plana se propaga catre un paravan in care este practicata o deschidere (figura 1C10−1).
Fig. 1C10-1. O unda plana se propaga catre deschiderea dintr−un paravan.
Cum te astepti sa se propage unda dupa ce trece prin deschidere?
Conform principiului lui Huygens, particulele mediului aflate in zona deschiderii devind surse secundare, de la care se propaga unde in toate directiile.
Daca deschiderea este de mici dimensiuni, comparabile cu lungimea de unda, undele secundare provenite din interiorul deschiderii sunt practic in faza, astfel ca frontul de unda care rezulta este aproape semicircular (figura 1C10−2).
Fig. 1C10-2. Dupa ce unda trece printr−o deschidere mica, frontul de unda devine aproape semicircular.
Figura 1C10−3 prezinta fotografia undelor de pe suprafata apei care trec printr−o deschidere de mici dimensiuni.
Fig. 1C10-3. Fotografia undelor pe suprafata apei care trec printr−o deschidere mica.
Acest fenomen a fost punctul de plecare in formularea, de catre Huygens, a principiului care permite intelegerea propagarii undelor.
Numim
difractie fenomenul de propagare a undelor si in spatele
obstacolelor pe care le intalnesc in mediul de propagare.
Provocarea
1C10−2
Cum te astepti sa se propage o unda prin deschiderea dintr−un paravan, daca largimea acestei deschideri este mult mai mare decat lungmimea de unda?
Largimea deschiderii fiind mult mai mare decat lungimea de unda, in dreptul deschiderii se vor reface fronturi plane de unda (ca la propagarea undei plane).
Efectul difractiei este mai putin pregnant si se manifesta doar in 'flancurile' fronturilor plane (figura 1C10−4).
Fig. 1C10-4. Difractia printr−o deschidere a carei largime este de 7 ori mai mare decat lungimea de unda.
Provocarea
1C10−3
Te astepti ca tulpinile plantelor din figura 1C10−5 sa reprezinte un obstacol pentru propagarea undelor pe suprafata apei?
Fig. 1C10-5. Tulpini care 'strapung' suprafata apei.
Cand o unda intalneste un obstacol, unda patrunde prin difractie si in spatele 'flancurilor' acestuia.
Daca dimensiunile obstacolului sunt mici (comparabile cu lungimea de unda), undele secundare din flancurile acestuia sunt aproape in faza, interfera constructiv si refac frontul de unda, (aproape) ca si cand obstacolul nu ar exista!
Daca dimensiunile obstacolului sunt mult mai mari decat lungimea de unda, undele secundare din flancurile acestuia se atenueaza aproape complet inainte de a interfera.
Astfel, amplitudinea undei in spatele obstacolului scade considerabil − un obstacol de mari dimensiuni este intr−adevar un obstacol pentru unde (figura 1C10−6).
Fig. 1C10-6. Un obstacol de mari dimensiuni nu mai permite refacerea undei.
Difractia
este mai pronuntata pe deschideri si obstacole de mici
dimensiuni (comparabile cu lungimea de unda).
Efectele difractiei pot fi neglijate in cazul deschiderilor si obstacolelor care au dimensiuni mult mai mari decat lungimea de unda.
In acest caz in compartimentul 2 se inregis -treaza unde in intreg mediul ca si cand paravanul nu ar exista.
Def. Difractia este fenomenul de ocolire aparenta a obstacolelor de catre unde.
Explicatie Fiecare punct al frontului de unda constituie sursa secundara de la care perturbarea continua.
Obs. Sursele secundare inlocuiesc sursa principala.
