5 Příklady konstruktivních interferencí: Podrobná fakta

Příklad konstruktivní interference v reálném světě nám umožní pochopit, co se děje na mikroúrovni fyziky.

Když se dvě vlny se stejnou amplitudou vzájemně ruší, bude mít výsledný vlnový posun ve stejném prostředí s ekvivalentní amplitudou jako ty původní. Podívejme se na několik příkladů konstruktivní interference a pochopíme proces interference.

Interference barev

Interference sama o sobě je jedním z příkladů konstruktivní interference. Pojďme se podívat, jak to funguje. Za prvé, co je rušení? Je to společný spoj dvou vln, které jsou ve vzájemném kontaktu.

Vlny mohou existovat ve všech formách, jmenovitě světelné, zvukové a elektromagnetické. Vlny se skládají ze dvou různých faktorů známých jako hřeben a prohlubeň; hřeben zde znamená horní uzel vlny a koryto je dolní uzel vlny.

Tyto horní a dolní uzly vlny dělají velký rozdíl, když dvě takové vlny jdou spolu ruku v ruce. Řekni kdy tyto vlny se setkávají, interferují, což znamená vnitřně, jsou ve fázi jedna s druhou.

Když se horní uzly jedné vlny setkají s druhou, to znamená, že se hřebeny dvou vln, které se vzájemně setkávají, nazývají konstruktivní. rušení. Nyní se podívejme, jak tento koncept funguje dobře z hlediska barvy při zvážení.

Barvy bublin jsou považovány za jeden z příkladů konstruktivní interference. Existují různé barvy, které se dostávají pod konstruktivní zásahy. Jmenovitě žlutá a purpurová, kde se jejich hřebeny setkávají s jiným hřebenem a tvoří vlnový vzor.

Dovolte mi, abych vám to také řekl difrakce je následný efekt rušivých jevů. Tam, kde jsou barvy obecně vychylovány v různých různých úhlech, tak nakonec tvoří konečný obraz. Vzájemně se ruší, takže získáme nový vzor vln, někdy i jiné barvy.

1 6
"Obarvovací tužky" by Zlatá_stužka je licencován pod

Jednoduchá štěrbinová difrakce

Můžeme se ptát, co má difrakce jedné štěrbiny společného s příkladem konstruktivní interference. Ve skutečnosti ano, pokud ne v procesu, rozhodně v konečném produktu.

Experiment s jednou štěrbinou má ukázat, jak se světelné vlny ohýbají kolem rohu jakéhokoli cílového povrchu a jak dobře tvoří výsledný vlnový vzor ve stejném médiu nebo spíše v jiném.

Když dovolíme světlu vstoupit do štěrbiny o rozměru, který odpovídá vlnové délce, kterou světlo mohlo projít, nyní, když paprsek světla projde štěrbinou, světlo podstoupí difrakci a objeví se jako nový typ vlnky.

Jak se to tedy stane příkladem konstruktivní interference? Výsledná vlna bude zobrazovat, zda vlna byla konstruktivní nebo destruktivní povahy. Úhel, pod kterým bylo světlo přemístěno do nové polohy, ve skutečnosti vypovídá o typu interference.

Vlna po zasažení cíle bude dovoleno se množit v určitém směru, aby se podle toho vytvořila vlnoplocha. Vlny vycházející ze štěrbiny se budou během okamžiku vzájemně rušit.

Pokud se vlna určitým způsobem zvyšuje, pak musíme vědět, že jde o konstruktivní interferenci, abychom viděli paprsek světla v procesu.

2
"Soubor:Hex1quantum22.GIF" by dekret je licencován pod CC BY-SA 2.0

Youngův experiment s dvojitou štěrbinou

Experiment víceméně navazuje na jednoštěrbinový experiment. Byla to jen jedna štěrbina, ale v tomto experimentu vidíme dvojité otvory pro šíření světelných vln.

Experiment se také zabývá odhalením skutečné podstaty světla, ať už jde o částici nebo vlnu. Ve skutečnosti se zdá, že je to vlna, protože v konečném výsledku dává paprsek.

Takže to může být také v kategorii konstruktivních interferenčních příkladů, kde se výsledná vlna sčítá a vytváří dohromady velké vlny. Jejich amplituda je stejná, protože se horní a dolní uzel setkávají.

V závislosti na typu vlnění, které se vytvoří, když světelná vlna dopadne na štěrbiny, rozhodneme, zda interference je konstruktivní nebo destruktivní. Takže úhel, pod kterým světelná vlna dopadá na štěrbinu, tvoří a významný dopad na výsledný vzor vlny.

Údajně se bere v úvahu úhel, pod kterým světelná vlna zasáhla cíl. Důvodem je, když to vychází jako vlnoplocha, ve které úhel a počet přítomných vln rozhodne o typu interference.

3
"Soubor:2slits.png" by self je licencován pod CC BY-SA 3.0

Bazén

Vodní bazén je jedním z nejlepších způsobů, jak porozumět interferenčnímu vzoru, a také je to snadný příklad konstruktivního rušení. Takže to je v některých případech považováno za experiment k lepšímu pochopení konceptu interference.

Vezměme si například osobu, která stojí uvnitř bazénu a bije oběma rukama dopředu a dozadu. Takže to určitě udělá vlnové vzory. Takže když jdou ruce dopředu a dozadu, koryta, jako ve vlnách, se uvnitř zruší.

Zrušení se nazývá destruktivní interference. A když se vlny neustále sčítají, pak je to tak konstruktivní interference. Důvodem je, jak již bylo zmíněno dříve, že uzly jak nahoře, tak dole se navzájem setkají, což povede k tomu, že vlnový vzor bude mít amplitudu s významnější hodnotou.

Interference vytvářená vlnou bude mít kruhový vzor a jsou považovány za vlnoplochu, což znamená, a sekundární vlnky, které pocházejí z primárních vln, které se vzájemně mísí.

Zde vidíme konstruktivní interferenci, protože vlna ve vodním bazénu se navzájem sčítá, když voda je hlazena rukou tam a zpět. Hřeben a hřeben dvou vln se v podstatě setkávají ve svých uzlových bodech.

Mluvčí

Reproduktory jsou vynikajícím příkladem konstruktivního rušení, protože zajistí, že zvukové vlny slyší posluchač, když jsou nahlas vyslovovány v rozlehlé hale.

V zásadě, když jsou v sále dva reproduktory a když se na oba hraje společně, pak se říká, že mají konstruktivní interferenční vzor. Proces probíhá takto, zvuk vycházející z obou reproduktorů musí mít stejnou amplitudu.

Důvod, proč je amplituda stejná, je ten, že pouze tehdy je zvuk slyšet ve stejné míře. Hřebeny obou vln musí být takové, aby byly stejné a setkávaly se v přesném místě.

Když uvážíme, že zvukové vlny mají stejnou amplitudu, pak mají vlny své příslušné uzly v bodě, kde vršek a spodek se setkávají ve stejném bodě a jsou ve fázi. The frekvence zvuku je také stejný, když je připojen na jeden zdroj, takže v takových případech nedochází k velkým ztrátám energie.

Existují také možnosti destruktivní interference, když se vlny setkají, ale nakonec se navzájem zruší. To je, když hřeben jedné vlny je spodní částí vlny se setká s hřebenem, který je horní částí vlny, a setká se navzájem ve stejném bodě.

Proto když zvuk vychází z obou, reproduktory se zdají být stejné jednoduše proto, že mají stejnou amplitudu a i když vlnová délka a podobné faktory ovlivňují zvukové vlny.

5 1
"mluvčí :-)" by Tim Geers je licencován pod CC BY 2.0

Hudební nástroje

Hudební nástroje jsou skvělým způsobem, jak vysvětlit příklad konstruktivní interference. Mají zvukové vlny, které se navzájem ruší a dávají výsledek v podobě konstruktivní nebo destruktivní.

Ke konstruktivní interferenci přispívají především smyčcové nástroje. Vezměme si jako příklad tohoto konceptu kytaru. Když naladíme kytary tak, že při hraní slyšíme úhlednou, příjemnou melodii a důvodem je, že v procesu ladění došlo ke konstruktivnímu rušení.

příklad konstruktivní interference
"kytara" by victor.lavrentev je licencován pod CC BY-SA 2.0

Důvod, proč se většinou ladí smyčcové nástroje, je ten, že když hrají, potřebujeme slyšet zvuk, který je v fázi a je srdečný. Zvukové vlny, které vycházejí z hraného nástroje, se uspořádají do vzoru, kde nedochází k žádnému rušení ve způsobu podání.

Projekt přítomnost vlny se při hraní zvyšuje, protože navzájem se sčítají a amplituda je taková, že je významnější než jednotlivá amplituda vlny. Hřebeny současnosti vlny se tedy nepochybně v jednom bodě spojí a také koryta.

Tímto způsobem můžeme slyšet kus lepší hudby a z nástrojů bude vycházet méně hluku. A to je hlavní důvod, proč se strunné nástroje vždy před hraním ladí.

Podívejme se, jaké jsou v takových případech vedlejší účinky. Existuje něco, čemu se říká tepová frekvence. Zvuk se skládá z několika vln dohromady, který má různé frekvencea když se celá vlna setká, buď se sčítají, nebo se vyruší. Formálně zde tedy nacházíme konstruktivní interferenční vzor.

Také čtení: