Смущения - това е, което намесата и дифракция

Тази статия се фокусира върху феномена на физиката като намеса: това е, когато има и как да се прилага. Също така дава информация за свързаните с понятията на физиката вълна - дифракция.

Когато в една книга или в разговор се появява думата "вълна", а след това, като правило, след като представители на морето: син простор, безграничен простор, една след друга на брега плиска солените шахти. Жител на степите си представим друг вид: необятната шир на трева, тя люлее под топлия бриз. Някой друг помни вълни, като се има предвид тежките гънките на завесите, или пърхащи флаг в слънчев ден. Математикът смята, че на синусоида, аматьорски радио - на електромагнитните трептения. Всички те имат различен характер и принадлежат към различни видове. Но едно нещо е безспорно: вълната - състояние на отклонение от равновесие, превръщането на "гладко" закона на вибриращ. Тя е приложима за тях явлението интерференция. Какво е и как тя се появява, помислете за по-късно. На първо място, ние трябва да разберем, какви са вълните. Ние списък от следните типове:

механично;
химически;
електромагнитно;
гравитацията;
върти;
вероятност.

От физиката гледна точка, вълни пренасят енергия. Но това се случва, което се движи и тегло. В отговор на въпрос за това, което е намеса в областта на физиката, трябва да се отбележи, че това е характерно за вълни от всякакъв характер абсолютно.

Признаци на различията вълни

Странното е, но една дефиниция на вълната не съществува. Техните възгледи са толкова разнообразни, че само класирането на повече от една дузина видове. С какво характеристики отличават вълните?

По пътя на разпространение в околната среда (бягане или изправяне).
Поради естеството на вълната (на колебание и солитони са различни, че е на тази основа).
Според вида на разпространение в околната среда (надлъжна, напречна).
Според степента на линейност (линейни или нелинейни).
Според свойствата на средата, в която те се разпространяват (дискретна, непрекъснато).
Формата (плоска, сферична, спирала).
Както физическите характеристики на размножаване среда (механична, електромагнитни, гравитачно).
В посока на трептения на частиците средата (компресия вълни или срязване).
По времето, когато е необходимо, за стимулиране на околната среда (единични, монохроматична вълна пакет).

И всякакъв вид намеса среда смущение е приложимо. Какво е специалното се съдържа в тази концепция и защо това явление прави нашия свят такъв, какъвто е, да ви кажа кога да донесе вълна характеристики.

Особености вълна

Независимо от типа и вида на вълни, всички те имат общи характеристики. Ето списък:

Гребен - един вид високо. За вълните на компресиране, които поставят най-високата плътност на средата. Той представлява най-голямото положително отклонение от равновесието колебания.
Dell (в някои случаи долина) - концепция, противоположна на билото. Мин, най-голям отрицателен отклонението от равновесното състояние.
Временно честота или честота - този път, за който вълна ще премине от един връх в друг.
Пространствената честота, или дължина на вълната - разстоянието между съседните пикове.
Амплитуда - височината на върховете. Тя е тази дефиниция ще трябва да разбера какво намесата на вълни.

Ние се разгледа по-подробно на вълната, неговите характеристики и различни класификации, за концепцията за "намеса" не може да се обясни без ясно разбиране на явления като смущения на околната среда. Припомняме ви, че намесата е смислена само за вълните.

вълнови взаимодействия

Сега ние сме дошли близо до концепцията за "намеса": това е, когато има и как да го определи. Всички по-горе видове, вида и характеристиките на вълни принадлежат към идеалния случай. Това е описанието на "сферичен кон във вакуум", че е някои теоретични конструкции, които са невъзможни в реалния свят. Но на практика цялото пространство около проникнато различните вълни. Светлина, звук, топлина, радио, химични процеси - са периодичните колебания в околната среда. И всички тези вълни взаимодействат. Трябва да се отбележи една особеност: че те може да повлияе на друг, те трябва да имат сходни характеристики.

Звуковите вълни не могат по никакъв начин да пречат на светлината, и радиовълни не взаимодействат с вятъра. Разбира се, ефектът е все още там, но тя е толкова малка, че ефектът му просто не се взема под внимание. С други думи, когато обясняват какво се приема, интерференцията на светлината, че един фотон се отразява на другия по време на срещата. Така повече.

смущения

В продължение на много видове вълни, които действат принцип суперпозиция е изпълнено в една точка в пространството, те си взаимодействат. Обмяната на енергия се показва на промяната на амплитудата. Законът на взаимодействие е както следва: ако има по едно и също място два пика, крайният вълна на висока интензивност, се удвоява; ако има максимална и минимална, крайният амплитудата изчезва. Това е ясен отговор на въпроса какво е влиянието на светлината и звука. В действителност, това явление на суперпозиция.

Интерференция вълни с различни характеристики

Описаната по-горе случай е среща от две идентични вълни в линейна пространство. Въпреки това, двете counterpropagating вълни могат да имат различна честота, амплитуда, дължина. Как да представят окончателната снимка в този случай? Отговорът се крие във факта, че резултатът не е съвсем като вълна. Това е строг ред на поредица от върхове и спадове, ще бъдат нарушени: в някакъв момент на максимална амплитуда ще бъде следващата - вече по-малък тогава отговори на максимум и минимум и резултатът изчезва. Въпреки това, без значение колко силен може да бъде разлики между двете вълни, амплитудата ще рано или късно да се случи отново. В математиката, да се говори за безкрайност, но в действителност силите на триенето и инерцията могат да спрат съществуването на получения самата вълна преди картината на върхове, долини и равнини отново.

Смущения на вълни, срещащи се под ъгъл

Но в допълнение към своите собствени характеристики, в реални вълни може да бъде различна позиция в пространството. Например, когато се има предвид факта, че такава намеса е добро, то е необходимо да се вземат под внимание. Представете си: има едно момче и издухване съдийски сигнал. То изпраща звукова вълна пред себе си. И от него другото момче кара велосипед и камбаната на пешеходна отстъпи встрани. На мястото на двете звукови вълни, те се пресичат под ъгъл. Как да изчислим амплитудата и формата на крайните въздушни вибрации, които ще достигнат до, например, да се бабата на най-близките търговци семена Маша? Тук влиза в сила вектор компонент на звуковата вълна на. И добавяте или изваждате в този случай е необходимо да се не само стойността амплитуда, но спред вектори и тези трептения. Надяваме се, че бабата Маша по този начин няма да е много, за да крещи шумни деца.

Смущения на светлина с различна поляризация

Той също така се случва, че в един момент има фотони с различна поляризация. В този случай, също трябва да се разглежда вектор компонент на електромагнитните вълни. Ако те не са перпендикулярни една на друга или една от Puchkov Св има кръгла или елипсовидна поляризация, взаимодействието е възможно. На този принцип, построена няколко начина за определяне на оптичната чистота на кристали: в перпендикулярни поляризиращи греди не трябва да бъдат взаимодействие. Ако картината е изкривена, кристалът не е съвършен, той се променя поляризацията на гредите, и по този начин се отглеждат правилно.

Смущения и дифракция

Взаимодействието на две Puchkov Св води до техните смущения доведат зрителят вижда серия от светлина (максимум) и тъмно (минимум) на ленти или пръстени. Но взаимодействието на светлината и материята е придружен от друг феномен - дифракция. Тя се основава на факта, че светлината на различни дължини на вълните по различен пречупващи медии. Например, ако дължината на вълната от 300 нанометра, ъгълът на отклонение е 10 градуса и 500 нанометра, ако - е 12. Така, когато призмата от кварц светлина попада върху соларната лъч се пречупва не червена като лилаво (техните дължини на вълните се различават) и наблюдателят вижда дъга. Това е отговорът на въпроса какво е намесата и разлагане на светлината и как те се различават. Ако изпращате към една и съща призмата на монохромни радиация от лазер, без дъгата няма да бъде, тъй като няма фотони с различни дължини на вълните. Само лъч се отклонява от първоначалната посока на разпространение на определен ъгъл, и всичко останало.

Използването на феномена на смущения в практиката

Възможности за получаване на практически ползи от това чисто теоретично явление много. Тук са изброени само най-основните от тях:

Изследване на кристално качество. Едва по-горе говорихме за това.
Идентифициране на грешки на обектива. Често те трябва да се смели до перфектна сферична форма. Наличието на дефекти, открити точно чрез използване на явлението смущения.
Определяне на дебелината на слоя. В някои видове производство това означава много постоянна дебелина на филма, такъв като пластмаса. Тя позволява да се определи качеството е явлението интерференция с дифракцията.
Осветителни оптика. Очила, лещи на фотоапарати и микроскопи са покрити с тънък слой. По този начин, електромагнитни вълни с определена дължина и записан насложен върху себе си, намаляване на смущения. Най-често, просветлението е в зелената част на оптичния спектър, тъй като тази област на човешкото око вижда най-добре.
изследване на космоса. Познаването на законите на намеса, астрономите са в състояние да се разделят спектрите на две близки звезди и определя техния състав и разстоянието от Земята.
Теоретични изследвания. След това, като се използва явлението намеса може да се окаже на вълната естеството на елементарни частици, като електрони и протони. Тази хипотеза се потвърждава от двойствеността на вълна-частица от микрокосмоса и началото на квантовата ера.

Надяваме се с тази статия с познанията си за съгласуван суперпозиция (излъчвана от източниците, които имат постоянна фазова разлика и същата честота) вълни значително увеличен. Това явление се нарича смущения.