Diffraktion
Diffraktion är ett fysikbegrepp som uppstår när vågor böjs runt små hinder eller sprids ut när de passerar genom små öppningar. Diffraktion förekommer med alla vågor, inklusive ljudvågor, vattenvågor och elektromagnetiska vågor som ljus som ögat kan se. Diffraktion förekommer också med materia, t.ex. elektroner.
Diffraktionsmönster som uppstår när ljuset passerar genom ett enda hål.
Orsaker till diffraktion
Diffraktion orsakas av att en ljusvåg förskjuts av ett diffrakterande objekt. Denna förskjutning gör att vågen interfererar med sig själv. Interferensen kan vara antingen konstruktiv eller destruktiv. När interferensen är konstruktiv ökar vågens intensitet. När interferensen är destruktiv kommer intensiteten att minska, ibland till en punkt där den helt förstörs. Dessa interferensmönster beror på storleken på det diffrakterande objektet och vågens storlek. De starkaste exemplen på diffraktion uppträder i vågor där våglängden liknar storleken på det föremål som orsakar diffraktion.
En skiss över tvåspaltsdiffraktion. Vågen som passerade genom slitsarna diffrakterades och kommer att interferera med sig själv.
Användning av diffraktion
Diffraktion kan användas för att separera olika våglängder av ljus med hjälp av ett diffraktionsgaller. Ett diffraktionsgaller kan vara en serie av spalter som ligger nära varandra eller en spegel med en serie små spår. Diffraktionsgitter fungerar eftersom olika våglängder av ljus interfererar konstruktivt i olika vinklar. Diffraktionsgaller används i många analytiska kemiska verktyg, t.ex. en spektrometer.
Diffraktion kan också användas för att undersöka molekyler med hjälp av röntgenkristallografi. Vid röntgenkristallografi riktas röntgenstrålar mot en kristall. Kristallen diffrakterar röntgenstrålen och skapar ett diffraktionsmönster. Detta mönster är unikt för typen av kristall och kan användas för att identifiera den molekyl som utgör kristallen. Diffraktion sker också i en böjningsrörelse där vågen blir mer utspridd
Frågor och svar
F: Vad är diffraktion?
S: Diffraktion är ett fysikaliskt begrepp som uppstår när vågor böjs runt små hinder, eller sprids ut efter att de passerat genom små öppningar.
F: Uppvisar alla vågor diffraktion?
S: Ja, alla vågor, inklusive ljudvågor, vattenvågor och elektromagnetiska vågor som ljus, uppvisar diffraktion.
F: Förekommer diffraktion bara med elektromagnetiska vågor som ögat kan se?
S: Nej, diffraktion uppstår även med materia, t.ex. elektroner.
F: Vad händer med vågorna vid diffraktion?
S: Vågor böjs runt små hinder eller sprids ut när de passerar genom små öppningar under diffraktion.
F: Kan diffraktion uppstå med ljudvågor?
S: Ja, diffraktion kan uppstå med ljudvågor.
F: Finns det några vågor som inte uppvisar diffraktion?
S: Nej, alla vågor uppvisar diffraktion.
F: Inom vilka andra områden av fysiken spelar diffraktion en roll?
S: Diffraktion spelar en roll inom olika områden av fysiken, t.ex. optik, akustik och fasta tillståndets fysik.
