پراش
تاكنون با دو ویژگی بازتاب و شكست موج آشنا شده ایم و رفتار موج را در بازتاب از موانع و عبور از محیطی به محیط دیگر بررسی نموده ایم. اما اگر موج متناوب از میان شكافی عبور كند چه ویژگی و شكلی خواهد داشت؟
برای بررسی این موضوع به فیلم زیر توجّه كنید.
برای مشاهده فیلم روی شکل کلیک کنید.
برای مشاهده فیلم روی شکل کلیک کنید.
برای مشاهده فیلم روی شکل کلیک کنید.
همان طور كه ملاحظه می كنید موج پس از عبور از شكاف دچار خمیدگی می شود بهعبارتیامواج تخت پس از عبور از شكاف تقریباً به شكل دایروی منتشر می شوند. به این پدیده پراش موج میگویند.
اما به نظر شما آیا پراش موج به بسامد موج بستگی دارد؟
برای پاسخ به این سوال به سه شكل زیر (عبور سه موج با سه بسامد مختلف از شكاف ثابت) توجّه كنید.
در كدام حالت پراش بیشتر روی داده است؟
در كدام یك موج پس از عبور تقریباً به شكل امواج مستقیم منتشر شده است؟
از مقایسه این شكل ها چه نتیجهای می گیرید؟
همان طور كه ملاحظه نمودید در تصویر اوّل طولِ موج 0.7 عرض شكاف W است. در آن جا بخشی از امواج مستقیم كه از شكاف می گذرد تقریباً به طور كامل به موج دایره ای تبدیل شده است. یا به گفته دیگر هنگامی كه امواج مستقیم بر شكاف فرود می آیند شكاف مانند امواج دایرهای عمل می كند.
در تصویر دوّم طولِ موج 0.5 برابر عرض شكاف W است. در این حالت موجی كه از شكاف می گذرد بهاندازة تصویر اوّل خمیده نمی شود. در وسط این موج بخشی مستقیم دارد، اما بخشی از آن در لبه ها هنوز خمیده است.
در تصویر سوّم، طولِ موج 0.3 برابر عرض شكاف W است و در اینجا خمیدگی در نزدیكی جلو امواج ناپدید می شود و سایه ای تقریباً واضع بهدست می آوریم.
در آینده خواهید دید كه میزان پراش به نسبت بستگی دارد و هر چه این مقدار بزرگتر باشد پراش بیشتر صورت می گیرد.
در دو فیلم زیر پدیده پراش را می بینید. در كدام یك موج پس از عبور تقریباً به صورت تخت خارج می شود؟
برای مشاهده فیلم روی شکل کلیک کنید.
برای مشاهده فیلم روی شکل کلیک کنید.
در مدل سازی زیر سه ویژگی موج به نمایش گذاشته شده است. (جهت مشاهده مدل سازی این جا را کلیک کنید.)
1- شكست (Refraction)
2- بازتاب (Reflection)
3- پراش (Diffraction)
مرکز یادگیری(مدرسه اینترنتی) سایت تبیان - تهیه: محسنی
تنظیم: سمیرا بادامستانی