everything maths and science - C2B2A

everything maths and science - C2B2A everything maths and science - C2B2A

03.05.2013 Views

Voordat die golffront die hindernis tref genereer dit nog ’n voorwaarts bewegende golffront (pas Huygens se beginsel hier toe). Wanneer die hindernis die meeste van die golffront blokkeer het, kan jy sien dat die voorwaarts bewegende golffront buig rondom die spleet, omdat die sekondêre golwe waarmee dit interaksie moes hê om ’n reguit golffront te vorm deur die hindernis blokkeer is. Indien jy Huygens se beginsel inspan sal jy sien dat die golffronte nie meer reguit lyne is nie. Diffraksiepatrone ESE4K Deur nou Huygens se beginsel verder aan te wend kan ons selfs meer leer oor wat gebeur nadat die golffront die versperring tref. Elke punt op die golffront wat deur die spleet beweeg tree op soos ‘n puntbron. Ons kan oor die gevolge hiervan dink indien ons analiseer wat gebeur wanneer twee puntbronne naby aan mekaar is en golffronte uitstuur met dieselfde golflengte en frekwensie. Hierdie twee puntbronne verteenwoordig die puntbronne op die twee randte van die spleet en ons noem hulle bron A en bron B. Elke puntbron stuur golffronte van die rand van die spleet uit. In die diagram wys ons die opeenvolgende golffronte wat deur elke puntbron uitgestuur word. Die swart lyne wys kruine in die golwe wat deur die puntbronne uitgestuur word en die grys lyne verteenwoordig trôe. Ons merk die plekke waar konstruktiewe interferensie (kruin ontmoet ‘n kruin of trog ontmoet ‘n trog) plaasvind met ‘n soliede diamant en plekke waar destruktiewe interferensie plaasvind (trog ontmoet ‘n kruin) plaasvind met ‘n hol diamant. Wanneer die golffront ‘n versperring tref sal by sommige plekke op die versperring konstruktiewe interferensie plaasvind en op ander plekke weer destruktiewe interferensie gebeur. Hoofstuk 6. Twee- en driedimensionele golffronte 243

A B Die meetbare effek van die konstruktiewe- of destruktiewe interferensie by ‘n versperring hang van die tipe golwe waarmee ons werk af. Indien ons met klankgolwe doenig is sal dit byvoorbeeld baie raserig wees by die punte langs die versperring waar konstruktiewe interferensie plaasvind en stil waar destruktiewe interferensie gebeur. NOTA: Die patroon van konstruktiewe en dan destruktiewe interferensie wat ‘n end vanaf ‘n enkele spleet gemeet word, kom voor vanweë twee eienskappe van golwe, buiging en steuring. Soms word hierdie patroon ‘n steurpatroon (of interferensiepatroon) genoem en soms ‘n diffraksiepatroon of buigpatroon. Beide benoemings is korrek en beide eienskappe word benodig vir die patroon om waarneembaar te wees. Ter wille van konsekwentheid sal ons dit ‘n diffraksiepatroon in die res van die boek noem. Die sterkte van die diffraksiepatroon vir ‘n enkele, nou spleet lyk só: A B Die prent hierbo wys hoe die golffronte inmeng om die diffraksiepatroon te vorm. Die kruine stem ooreen met die plekke waar die golwe opbouend bymekaartel en die trôe is waar afbrekende steuring gebeur. Wanneer jy na die prentjie kyk sal jy sien dat, wanneer die golflengte (die afstand tussen twee opeenvolgende kruine/trôe) verskil, die patroon ook sal verskil. Byvoorbeeld, indien die golflengte halveer word, sal die skets só lyk: 244 6.5. Diffraksie deur ’n enkelspleet

Voordat die golffront die hindernis tref genereer dit nog ’n voorwaarts bewegende<br />

golffront (pas Huygens se beginsel hier toe). Wanneer die hindernis die meeste van<br />

die golffront blokkeer het, kan jy sien dat die voorwaarts bewegende golffront buig<br />

rondom die spleet, omdat die sekondêre golwe waarmee dit interaksie moes hê om ’n<br />

reguit golffront te vorm deur die hindernis blokkeer is.<br />

Indien jy Huygens se beginsel inspan sal jy sien dat die golffronte nie meer reguit lyne<br />

is nie.<br />

Diffraksiepatrone ESE4K<br />

Deur nou Huygens se beginsel verder aan te wend kan ons selfs meer leer oor wat<br />

gebeur nadat die golffront die versperring tref.<br />

Elke punt op die golffront wat deur die spleet beweeg tree op soos ‘n puntbron. Ons<br />

kan oor die gevolge hiervan dink indien ons analiseer wat gebeur wanneer twee puntbronne<br />

naby aan mekaar is en golffronte uitstuur met dieselfde golflengte en frekwensie.<br />

Hierdie twee puntbronne verteenwoordig die puntbronne op die twee r<strong>and</strong>te van<br />

die spleet en ons noem hulle bron A en bron B.<br />

Elke puntbron stuur golffronte van die r<strong>and</strong> van die spleet uit. In die diagram wys ons<br />

die opeenvolgende golffronte wat deur elke puntbron uitgestuur word. Die swart lyne<br />

wys kruine in die golwe wat deur die puntbronne uitgestuur word en die grys lyne<br />

verteenwoordig trôe. Ons merk die plekke waar konstruktiewe interferensie (kruin<br />

ontmoet ‘n kruin of trog ontmoet ‘n trog) plaasvind met ‘n soliede diamant en plekke<br />

waar destruktiewe interferensie plaasvind (trog ontmoet ‘n kruin) plaasvind met ‘n hol<br />

diamant. Wanneer die golffront ‘n versperring tref sal by sommige plekke op die versperring<br />

konstruktiewe interferensie plaasvind en op <strong>and</strong>er plekke weer destruktiewe<br />

interferensie gebeur.<br />

Hoofstuk 6. Twee- en driedimensionele golffronte<br />

243

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!