Diffraktio
Diffraktio on fysiikan käsite, joka syntyy, kun aallot taipuvat pienten esteiden ympärillä tai leviävät sen jälkeen, kun ne ovat kulkeneet pienten aukkojen läpi. Diffraktiota esiintyy kaikkien aaltojen, kuten ääniaaltojen, vesiaaltojen ja sähkömagneettisten aaltojen, kuten silmän havaitseman valon, kohdalla. Diffraktiota esiintyy myös aineessa, kuten elektroneissa.
Diffraktiokuvio, joka syntyy valon kulkiessa yksittäisen reiän läpi.
Diffraktion syyt
Diffraktio aiheutuu siitä, että valon aalto siirtyy diffraktiivisen kohteen vaikutuksesta. Tämä siirtymä aiheuttaa aallon interferenssin itsensä kanssa. Interferenssi voi olla joko rakentavaa tai tuhoavaa. Kun interferenssi on rakentavaa, aallon voimakkuus kasvaa. Kun interferenssi on tuhoavaa, intensiteetti vähenee, joskus jopa niin paljon, että se tuhoutuu kokonaan. Nämä interferenssikuviot riippuvat diffraktoivan kohteen koosta ja aallon koosta. Voimakkaimmat esimerkit diffraktiosta esiintyvät aalloissa, joiden aallonpituus on samankokoinen kuin diffraktiota aiheuttavan kohteen koko.
Luonnos kahden raon diffraktiosta. Aalto, joka kulki rakojen läpi, diffraktioitui ja interferoi itsensä kanssa.
Diffraktiotekniikan käyttö
Diffraktiota voidaan käyttää valon eri aallonpituuksien erottamiseen diffraktioristikon avulla. Diffraktioristikko voi olla sarja lähekkäin olevia rakoja tai peili, jossa on sarja pieniä uria. Diffraktioristikot toimivat, koska valon eri aallonpituudet interferoivat rakentavasti eri kulmissa. Diffraktioristikoita käytetään monissa analyyttisen kemian välineissä, kuten spektrometrissä.
Diffraktiota voidaan käyttää myös molekyylien tarkasteluun röntgenkristallografian avulla. Röntgenkristallografiassa röntgensäteet kohdistetaan kiteeseen. Kide diffraktoi röntgensäteet ja muodostaa diffraktiokuvion. Tämä kuvio on ainutlaatuinen kiteen tyypille, ja sen avulla voidaan tunnistaa molekyyli, joka muodostaa kiteen. Diffraktiota tapahtuu myös taivutusliikkeessä, jossa aalto leviää laajemmalle
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä on diffraktio?
V: Diffraktio on fysiikan käsite, joka syntyy, kun aallot taipuvat pienten esteiden ympärillä tai leviävät sen jälkeen, kun ne ovat kulkeneet pienten aukkojen läpi.
K: Onko kaikilla aalloilla diffraktiota?
V: Kyllä, kaikki aallot, kuten ääniaallot, vesiaallot ja valon kaltaiset sähkömagneettiset aallot, diffraktioituvat.
K: Tapahtuuko diffraktiota vain silmin havaittavissa sähkömagneettisissa aalloissa?
V: Ei, diffraktiota esiintyy myös aineessa, kuten elektroneissa.
K: Mitä aalloille tapahtuu diffraktiossa?
V: Aallot taipuvat pienten esteiden ympärillä tai leviävät, kun ne kulkevat pienten aukkojen läpi diffraktiossa.
K: Voiko diffraktiota esiintyä ääniaalloilla?
V: Kyllä, diffraktiota voi esiintyä ääniaalloilla.
K: Onko olemassa aaltoja, jotka eivät diffraktioidu?
V: Ei, kaikilla aalloilla on diffraktiota.
K: Millä muilla fysiikan osa-alueilla diffraktiolla on merkitystä?
V: Diffraktiolla on merkitystä useilla fysiikan aloilla, kuten optiikassa, akustiikassa ja kiinteän aineen fysiikassa.
