A valós világban való építő jellegű interferencia példája lehetővé teszi számunkra, hogy megértsük, mi történik a fizika mikroszintjén.
Ha két azonos amplitúdójú hullám interferál egymással, akkor az eredő hullám ugyanabban a közegben fog elmozdulni, az eredetivel egyenértékű amplitúdóval. Lássunk néhány konstruktív interferencia példát, és értsük meg az interferencia folyamatát.
- Színek interferenciája
- Egyrés diffrakció
- Young kettős rés kísérlete
- Medence
- Hangszórók, hangfalak, hangsávok, házimozi hangrendszer
- Hangszerek
Színek interferenciája
Az interferencia önmagában a konstruktív interferencia egyik példája. Lássuk, hogyan működik ez. Először is, mi az interferencia? Két egymással érintkező hullám együttes kötése.
A hullámok minden formában létezhetnek, nevezetesen fénynek, hangnak és elektromágnesesnek. A hullámok két különböző tényezőből állnak, amelyek a címer és a vályú néven ismertek; itt a gerinc a hullám felső csomópontját jelenti, a mélyedés pedig a hullám alsó csomópontját.
Egy hullámnak ezek a felső és alsó csomópontjai nagy különbséget jelentenek, ha két ilyen hullám kéz a kézben jár egymással. Mondd mikor ezek a hullámok találkoznak, zavarják, vagyis belsőleg fázisban vannak egymással.
Amikor az egyik hullám felső csomópontjai találkoznak a másikkal, azaz két hullám csúcsai, amelyek találkoznak egymással, konstruktívnak nevezzük. interferencia. Most pedig nézzük meg, hogyan működik jól ez a koncepció színek ha figyelembe vesszük.
Buborék színek állítólag a konstruktív interferencia egyik példája. Vannak különböző színek, amelyek konstruktív interferencia alatt állnak. Nevezetesen a sárga és a bíbor, ahol a címerük találkozik egy másik címerrel, és hullámmintát alkotnak.
Hadd mondjam el azt is diffrakció az utóhatás az interferencia jelenségekről. Ahol a színek általában különböző szögekben eltérnek, így végül végső kép alakul ki. Zavarják egymást, így új hullámmintát kapunk, néha más színeket is.
Egyrés diffrakció
Nos, feltehetjük a kérdést, hogy mi köze van az egyetlen rés diffrakciónak a konstruktív interferencia példához. Valójában igen, ha nem is a folyamatban, de a végtermékben határozottan.
Az egyrés kísérlet célja, hogy megmutassa, hogyan hajlanak meg a fényhullámok bármely célfelület sarka körül, és milyen jól alkotnak eredő hullámmintát ugyanabban a közegben, vagy inkább egy másikban.
Amikor megengedjük, hogy a fény belépjen a fény hullámhosszának megfelelő dimenziójú résbe, most, amikor egy fénysugár áthalad a résen, a fény diffrakción megy keresztül, és új típusú hullámként jelenik meg.
Most hogyan lesz ebből konstruktív interferencia példa? Az eredményül kapott hullám azt mutatja, hogy a hullám megtörtént-e építő vagy romboló jellegű. Az a szög, amelyben a fény egy új pozícióba került, valójában megmondja az interferencia típusát.
A hullám a cél elérése után lesz szaporodását engedélyezték meghatározott irányban úgy, hogy a hullámfront ennek megfelelően alakuljon ki. A résből kilépő hullámok rövid időn belül zavarják egymást.
Ha a hullám bizonyos módon növekszik, akkor tudnunk kell, hogy ez konstruktív interferencia, hogy lássunk egy fénysugár a folyamatban.
Young kettős rés kísérlete
A kísérlet többé-kevésbé kapcsolódik az egyrés kísérlethez. Ott csak egyetlen rés volt, de ebben a kísérletben kettős nyílásokat látunk a fényhullámok terjedéséhez.
A kísérlet a fény valódi természetének feltárásával is foglalkozik, legyen az részecske vagy hullám. Valójában hullámnak tűnik, mivel sugarat ad a végeredményben.
Tehát a konstruktív interferencia példák kategóriájába is tartozhat, ahol az eredő hullám összeadódik egymással, és összesen nagy hullámokat hoz létre. Az amplitúdójuk azonos, mivel a felső és az alsó csomópontok találkoznak egymással.
Attól függően, hogy milyen típusú hullámmintázat jön létre, amikor a fényhullám eléri a réseket, eldöntjük, hogy a az interferencia építő vagy destruktív. Tehát az a szög, amelyben a fényhullám eléri a rést, a jelentős hatással van a hullám eredő mintázatára.
Állítólag figyelembe veszik azt a szöget, amelyben a fényhullám eléri a célt. Ennek oka az, hogy hullámfrontként jelenik meg, amelyben a szög és a jelenlévő hullámok száma határozza meg az interferencia típusát.
Medence
A vízmedence az egyik legjobb módja az interferenciamintázat megértésének, és egy könnyű konstruktív interferencia-példa is. Ezért ezt bizonyos esetekben kísérletnek tekintik az interferencia fogalmának jobb megértése érdekében.
Vegyünk például egy személyt, aki a medencében áll, és mindkét kezét előre-hátra üti. Így biztosan hullámmintákat fog készíteni. Tehát amikor a kezek előre-hátra járnak, a vályúk, akárcsak a hullámokban, belülről megszűnnek.
A törlést destruktív interferenciának nevezik. És amikor a hullámok folyamatosan összeadják egymást, akkor az konstruktív beavatkozás. Ennek az az oka, mint korábban említettük, hogy a felső és az alsó csomópontok találkoznak egymással, és ez azt eredményezi, hogy a hullámmintázat jelentősebb amplitúdójú lesz.
A hullám által keltett interferencia kör alakú lesz, és ezeket tekintjük a hullámfrontnak, jelentésnek és a másodlagos hullámoknak, amelyek az egymással keveredő elsődleges hullámokból származnak.
Itt látjuk a konstruktív interferenciát, mivel a vízmedencében lévő hullám összeadódik egymással, amikor a a vizet kézzel simogatják oda-vissza. Két hullám taréja és gerince alapvetően a szögelési pontjaikon találkozik.
Hangszórók, hangfalak, hangsávok, házimozi hangrendszer
A hangszórók kiváló konstruktív interferencia-példák, mivel biztosítják, hogy a hallgató meghallja a hanghullámokat, amikor hangosan adják ki őket egy hatalmas teremben.
Alapvetően, ha két hangszórót tartanak egy teremben, és mindkettőt együtt játsszák, akkor azt mondják, hogy konstruktív interferenciamintázattal rendelkeznek. A folyamat a következőképpen zajlik, kezdetben mindkét hangszóróból érkező hangnak azonos amplitúdójúnak kell lennie.
Az amplitúdó azonosságának az az oka, hogy csak akkor hallható a hang ugyanolyan ütemben. Mindkét hullám csúcsának olyannak kell lennie, hogy egyenlőek legyenek, és pontosan a megfelelő helyen találkozzanak egymással.
Ha a hanghullámokat azonos amplitúdójúnak tekintjük, akkor a hullámoknak megfelelő csomópontjaik vannak egy olyan pontban, ahol a a felső és az alsó rész ugyanabban a pontban találkozik és fázisban vannak. A a hang frekvenciája egyforrásra csatlakoztatva is ugyanaz, így ilyenkor nem sok energiaveszteség van.
Pusztító interferencia is lehetséges, amikor a hullámok találkoznak, de végül kioltják egymást. Ilyenkor a Az egyik hullám csúcsa a hullám alsó része találkozik a csúcsával, amely egy hullám felső része, és ugyanabban a pontban találkozik egymással.
Hangszerek
A hangszerek kiválóan alkalmasak a konstruktív interferencia példájának magyarázatára. Olyan hanghullámokkal rendelkeznek, amelyek zavarják egymást, és építő vagy romboló formában adnak eredményt.
A főként vonós hangszerek főként a konstruktív interferenciát okozzák. Vegyük a gitárt példaként ehhez a koncepcióhoz. Amikor a gitárokat úgy hangoljuk, hogy közben egy szép, kellemes dallamot hallunk, ennek oka az, hogy a hangolás során konstruktív interferencia történt.
Az ok, amiért többnyire a vonós hangszereket hangolják, az az, hogy amikor játszanak, hallanunk kell a hangot, ami fázisú és szívélyes. A megjátszott hangszerből származó hanghullámok olyan mintázatba rendeződnek, ahol nincs zavarás a hangszer továbbításában.
A A hullám jelenléte lejátszás közben növekszik, mert összeadják egymást, és az amplitúdó olyan, hogy jelentősebb, mint a hullám egyedi amplitúdója. Tehát a hullám jelenének csúcsai egy ponton kétségtelenül összefognak, és ugyanott, a vályúk is.
Így egy jobb zenét hallhatunk, és kevesebb zaj jön ki a hangszerekből. És ez a fő oka annak, hogy a vonós hangszereket mindig megszólaltatás előtt hangolják.
Nézzük meg, milyen mellékhatások jelentkeznek ilyen esetekben. Van valami, amit ütemfrekvenciának hívnak. A hang több hullámból áll össze, amely más frekvenciák, és amikor az egész hullám találkozik egymással, vagy összeadódnak, vagy megszűnnek. Tehát formálisan itt találunk egy konstruktív interferenciamintát.
