Beugung des Klangs Was ist, Beispiele, Anwendungen

Der Beugung Klang Es ist die Eigenschaft, die die Wellen an den Rändern der Hindernisse oder Öffnungen der Größe entsprechen müssen, die gleich oder weniger als ihre Wellenlänge sind und sich weiter ausbreiten. Auf diese Weise verzerren sie sich selbst und wie viel kleiner die Öffnung, durch die sie vorbeikommen, desto größer wird diese Verzerrung sein.

Diese Eigenschaft ist mit einem Welleneimer leicht zu überprüfen, das aus einem Tablett voller Wasser und einer Quelle besteht, die die an einem Ende platzierten Wellen erzeugt. Die Quelle kann so einfach sein wie ein lebendiges Metallband.

Abbildung 1. Wellenbeugungsmuster. Quelle: Stiller Beobachter aus Ansbach, Deutschland [CC von 2.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by/2.0)]]

Wenn die Quelle aktiviert ist, wird eine Wellenfront erzeugt, die sich im Tablett bewegt und ein Hindernis mit einer Öffnung in der Mitte eingereicht werden kann. Die Wellen werden festgelegt, um die Öffnung zu überwinden und ihren Weg zu folgen, aber ihre Form wird sich entsprechend der Größe des Schlitzes geändert haben, um in der Vergangenheit einmal einzusetzen.

Das folgende Bild zeigt die gleiche Wellenfront, die durch zwei verschiedene Öffnungen verläuft.

Figur 2. Wenn die Öffnung klein ist, erleben die Wellen eine größere Beugung. Quelle: Jimregan bei IN.Wikibooks [CC BY-SA 3.0 (http: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0/]]

Wenn die Öffnung verringert ist, erweitert sich die Welle und krümmt merklich. Wenn die Öffnung größer ist, ist die Verformung der Welle viel niedriger. Die Welle führt weiter voran, aber sie erstreckt sich nicht so sehr oder entfaltet sich nicht so sehr.

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Beispiele

Die oben genannten Wellen haben sich im Wasser eines einfachen Tabletts gebildet. In einer viel größeren Maßstab ist die Beugung der Wellen um die Inseln von Abbildung 1, da der Abstand zwischen ihnen in der Größenordnung der Wellenlänge derselben ist. Dies ist der Schlüssel zum Verständnis des Phänomens der Beugung.

Wie im Ozean auftritt.

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Zum Beispiel wirken sehr kleine Partikel der Atmosphäre als Hindernisse für das Licht zur Beugung und verursachen Ringe um sehr helle Objekte wie Licht und Sonne.

Stattdessen werden Schallwellen erleichtert, da ihre Wellenlänge die Reihenfolge der Messgeräte ist, sodass sie ausreicht, um die Größe der Türen und Fenster zu ergeben.

Die Beugung ist eine einzigartige Eigenschaft von Wellen. Stellen Sie sich für einen Moment vor, dass es sich anstelle von Wasser um einen Murmeltag handelte, was durch die Öffnungen passiert ist.

Der Jet der Murmeln wird sich in einer geraden Linie fortsetzen, anstatt sich sofort durch den verfügbaren Raum zu verteilen, wie es die Wellen tun. Auf jeden Fall materielle Partikel auf makroskopischer Ebene haben keine Beugung, aber Elektronen, die immer noch Masse besitzen, können dies tun.

Deshalb muss jedes physikalische Phänomen, das sich durch Beugung manifestiert. Die beiden anderen charakteristischen Eigenschaften sind Interferenz und Polarisation, die die Brechung und Reflexion gleichermaßen für die Materiepartikel anwendbar sind.

Schallbeugung schätzen

Eine Person kann mit einem anderen sprechen, auch wenn ein Raum dazwischen ist und wir Musik und Stimmen von anderen Orten hören, da die Schallwellenlängen vergleichbar oder größer sind als alltägliche Objekte.

Wenn Sie sich in einem Raum neben einem anderen befinden, in dem Musik klingt, sind die schwerwiegendsten Töne besser zu hören. Es liegt an der Tatsache, dass sie längere Wellenlängen haben als die akuten, mehr oder weniger der Abmessungen von Türen und Fenstern, sodass sie keine Unannehmlichkeiten bei der Beugung in ihnen haben. Sehen Sie die folgende Abbildung an.

Figur 3. Bei der gleichen Öffnung sind die Wellen, deren Wellenlänge in der Größe vergleichbar ist. Quelle: Selbst gemacht.

Die Beugung ermöglicht es auch, die Stimmen der Menschen zu hören, bevor sie sie sehen und stolpern.

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Der Klang spiegelt sich auch recht gut an den Wänden wider, sodass beide Eigenschaften kombiniert werden, um den doppelten Geräusch zu den Ecken zu machen.

Der Klang von Donner in der Ferne ermöglicht die Unterscheidung der Distanz von den nächsten, da letztere knusprig und trocken wahrgenommen werden, eher wie Klicks und weniger Rumpeln, da die hohen Frequenzen (die der akutesten Klänge) noch vorhanden sind.

Andererseits können entfernte Donnerrumpeln dank der niedrigen Frequenzen mit Langwellenlängen ernster sind, um Hindernisse zu entgehen und weiter zu reisen. Die akutesten Komponenten gehen auf dem Weg verloren, da ihre Wellenlänge kleiner ist.

Anwendungen

Funkwellenbeugung

Sicherlich werden Sie beim Fahren durch die Stadt oder in bergigen Gebieten bemerkt haben, dass die Rezeption einiger Radiosender verblasst ist oder die Qualität verliert, um später wieder aufzutauchen.

Radiowellen können sich aufgrund großer Entfernungen bewegen, aber sie haben auch Beugung, wenn sie Gebäude in der Stadt oder andere Hindernisse wie Hügel und Berge finden.

Zum Glück können sie diese Hindernisse retten, insbesondere wenn die Wellenlänge mit ihrer Größe vergleichbar ist. Eine größere Wellenlänge, die Welle ist eher in der Lage, das Hindernis zu überwinden und ihrem Weg zu folgen.

Nach der Band, in der es ist, kann eine Station einen besseren Empfang haben als eine andere. Alles hängt von der Wellenlänge ab, die mit Frequenz und Geschwindigkeit zusammenhängt, wie z. B.:

C = λ.F

In dieser Gleichung C Es ist Geschwindigkeit, λ ist die Wellenlänge und F Es ist die Frequenz. Elektromagnetische Wellen bewegen sich ca. 300.000 km/s die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

Bessere Empfangs Seasters

Damit die Stationen im AM-Band, deren Frequenzen im Bereich von 525-1610 kHz liegen.

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Eine einfache Berechnung mit der vorherigen Gleichung zeigt, dass die AM -Wellenlängen zwischen 186 und 571 m liegen, während für FM -Stationen diese Längen zwischen 2 liegen.8 und 3.4 m. Die Wellenlängen von FM -Stationen liegen näher an der Größe von Hindernissen wie Gebäuden und Bergen.

Lichtbeugung

Wenn das Licht durch einen schmalen Schlitz verläuft, anstatt auf der anderen Seite einen ganzen aufgeklärten Bereich zu beobachten, ist das, was aus einem klaren zentralen Bereich besteht, das von dunklen Bändern flankiert, die sich mit schmaleren hellen Bändern abwechseln, flankiert, flankiert von dunklen Bändern.

Im Labor ermöglicht ein sehr gut schärfes altes Rasierblatt und ein Strahl monochromatischer Licht aus einem Laser dieses Beugungsmuster, das mit Bildsoftware analysiert werden kann.

Licht erfährt auch Beugung, wenn es mehrere Öffnungen überschreitet. Ein Gerät, das verwendet wird, um das Verhalten des Lichts dabei zu analysieren.

Das Beugungsgitter wird in Atomspektroskopie verwendet.

Verweise

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2. Serway, r., Jewett, J. (2008). Physik für Wissenschaft und Ingenieurwesen. Band 1. 7. Ed. Cengage Lernen. 1077-1086.
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4. Wilson, J. 2011. Physik 12. Pearson Ausbildung. 250-257
5. Wikipedia. Beugung. Geborgen von: in.Wikipedia.Org.