9 Beispiele für Lichtbeugung: Detaillierte Einblicke und Fakten

Wir beobachten das Beugungsverhalten von Licht im täglichen Leben. In diesem Artikel werde ich einige unterschiedliche Aspekte der Lichtbeugung betrachten und kurz erläutern. 

Hier sind einige Beispiele für die Beugung von Licht, die unten angegeben sind;

• Kompakter Antrieb
• Hologram   
• Ein Lichtstrahl fällt in einen schwach beleuchteten Raum
• Dämmerungsstrahlen
• Röntgenbeugung
• Wasser, das aus einer kleinen Lücke strömt
• Mond-/Sonnenkorona
• Klingen
• Lichtring um die Quelle
• Signalausbreitung

Kompakte Disk  

Auf CDs sind die Phänomene von Beugung ist anfälliger. Die Hülle der CD schimmert und hat viele Löcher. Wenn Licht auf die Oberfläche einer CD trifft, wird ein Teil davon gebeugt, während der Rest reflektiert wird. Aus diesem Grund erscheint auf der Oberfläche einer CD ein regenbogenartiges Muster. 

Hologram

Licht wird auf unterschiedliche Weise gebeugt, wenn es das Hologramm passiert, wodurch sowohl physische als auch künstliche Bilder des Objekts entstehen, das zum Aufdecken des Films verwendet wird. Die Interferenzanordnung ist dieselbe wie die durch das Objekt erzeugte. Wenn Sie Ihren Blick um das Interferenzmuster herumführen, ähnlich wie wenn Sie direkt auf das Objekt starren, erhalten Sie alternative Blickwinkel.

Dadurch wirkt das Bild dreidimensional und ahmt den Gegenstand nach. Es ist eine fantastische Kreation mit einer vielversprechenden Zukunft. Beugung wird verwendet, um eine 3D-Wahrnehmung des Bildes in einem Hologramm zu erzeugen. Verschiedene Kopien des Bildes werden zerstreut und treffen aus verschiedenen Richtungen auf das Objektiv, was zu einem Einmischung Muster.

Unter Verwendung dieser Konfiguration wird die holografische Schicht dann fallen gelassen. Schließlich entsteht für uns ein dreidimensionales Erlebnis. 

Ein Lichtstrahl fällt in einen schwach beleuchteten Raum

Ein einzigartiges Phänomen tritt auf, wenn Licht durch eine kleine Öffnung in einen dunklen Ort eindringt. Das Wort „Beugung“ wird verwendet, um dieses Phänomen zu erklären.  Dies geschieht immer dann, wenn die Größe des Objekts oder der Öffnung (in diesem Fall der Rand des kleinen Lochs) der Wellenlänge des Lichtstrahls entspricht! Beugung ist das Eindringen von Licht in Bereiche, die zuvor im Schatten waren 

Die Lichtstrahlen, die (nicht buchstäblich) „gebogen“ werden, wenn sie die Oberfläche der schmalen Öffnung berühren, verursachen diese Beugung. Die Helligkeit wird anschließend in ein Mittenmaximum und danach um Mittenspitzen zerstreut, die aufgrund der Beugung in Breite und Helligkeit abnehmen, wenn sie nach außen strahlen. 

Dämmerungsstrahlen: 

In der atmosphärischen Optik sind Dämmerungsstrahlen Sonnenstrahlen, die sich scheinbar von einem einsamen Fleck am Himmel ausbreiten. Solche Strahlen sind Säulen des Sonnenlichts, die mit dunkleren, von Wolken beschatteten Bereichen gespalten sind, die durch Öffnungen in der Wolke oder zwischen anderen Strukturen fließen. Der Begriff rührt daher, dass sie am häufigsten in der Dämmerung (Morgen- und Abenddämmerung) auftreten, wenn die Unterschiede zwischen Licht und Schatten ausgeprägter sind. 

Jeder dürfte diesen großartigen Anblick mindestens einmal in seinem Leben erlebt haben. Dämmerungsstrahlen, oft als Himmelsstrahlen bezeichnet, sind atemberaubend aussehende Strahlen. Die Strahlen werden gebeugt und abgelenkt, während sie versuchen, die Erde zu erreichen, aber durch Nebel behindert werden. Beugung ist die Biegung eines Strahls, die durch das Auftreten eines Hindernisses auf seinem üblichen Weg verursacht wird. Sie können anderen erzählen, warum Sie eine Aussicht so schön finden, wenn Sie wieder eine sehen. 

Röntgenbeugung: 

Aufgrund ihres gleichmäßigen Abstands erzeugen die Atome eines Kristalls ein Interferenzmuster des Strahls, der in einer einfallenden Welle von Röntgenstrahlen enthalten ist Röntgenbeugung. Die mikroskopischen Flächen des Kristalls wirken auf die Röntgenstrahlen genauso präzise wie ein gleichmäßig gesteuertes Gitter auf einen Lichtstrahl.  

Wenn eine monochromatische Röntgenquelle mit einer Zieloberfläche in Kontakt kommt, ist die Streuung dieser Röntgenstrahlen durch Atome innerhalb der Zieloberfläche der dominierende Effekt. Die gestreuten Röntgenstrahlen interagieren konstruktiv und destruktiv in Substanzen mit einheitlicher Organisation (dh kristallin). Das ist der Beugungsmechanismus.

Braggsches Gesetz, nλ = 2dsinθ, beschreibt die Beugung von Röntgenstrahlen an Kristallen (Theta). Die zugänglichen Beugungsmuster werden durch die Größe und Form der Einheitszelle des Materials bestimmt. Art und Anordnung der Teilchen in der Gitteranordnung beeinflussen die Intensität der gebeugten Wellen.  

Die meisten Materialien hingegen sind polykristalline Aggregate oder Pulver, die aus zahlreichen kleinen Kristalliten in allen erdenklichen Anordnungen aufgebaut sind. Sobald eine Röntgenquelle auf Staub mit willkürlich ausgerichteten Kristalliten fokussiert wird, beobachtet der Strahl alle potentiellen interatomaren Oberflächen. Bei konsequenter Variation des Beobachtungswinkels werden alle denkbaren Beugungsmaxima des Staubes erkannt. 

Wasser, das aus einer kleinen Lücke strömt

Beugung tritt auf, wenn Wasser durch ein Loch austritt und gestreut wird. Der Beugungsgrad nimmt mit zunehmender Wellenlänge der Welle zu. Wenn die Abstandsbreite ungefähr gleich der Wellenlänge ist, tritt die meiste Beugung auf. 

Immer wenn das fließende Wasser eines Sees mit einem winzigen Schlitz in Kontakt kommt, wird es wahrscheinlich seine normale Bewegung unterbrechen. Die Wasserwelle krümmt sich auf beiden Seiten des Schlitzes. Eine solche Krümmung einer Wasserwelle ist ein weiteres Beispiel für Beugung. 

Mond-/Sonnenkorona

Das Licht, das durch die Nebeltröpfchen geht, wird gebeugt und gestreut, wenn der Abstand zwischen den Tröpfchen vergleichbar mit der Wellenlänge von sichtbarem Licht ist. Die Beleuchtung, die wir beispielsweise an einem wolkenlosen Himmel vom Mond ausgehen, kommt direkt vom Mond. Befindet sich dagegen zwischen dem Betrachter und dem Mond eine kleine Wolkendecke, führt die Beugung und Streuung des Mondlichts zu einer im Vergleich zur tatsächlichen Helligkeit helleren Beleuchtung.

Der „Ring“ aus Licht, der die Sonne oder den Mond umgibt, ist als Korona bekannt. Der Begriff Korona bezieht sich auf den Helligkeitskreis, der sich um die Sonne oder den Mond herum entwickelt, nachdem das Sonnen- oder Mondlicht durch mikroskopisch kleine Feuchtigkeit oder Eispartikel gebeugt wird. Die Mondkorona ist der Ring des Mondes, während die Sonnenkorona der Ring der Sonne ist. 

Klingen

Wir sind in der Lage, die Stimme zu verstehen, wenn sie laut ausgesprochen wird. Werden wir in der Lage sein, die Stimme zu verstehen, wenn die Person, die schreit, hinter einem riesigen Baum steht und mit der gleichen Kraft schreit? Ja, warum wird der Sound nicht behindert, wenn ein riesiger Baum im Weg ist? Der Grund dafür ist, dass Schall durch das Beugungsphänomen hindurchgeht und auf unser Ohr trifft. 

Da derselbe Prozess, der es Strahlen ermöglicht, sich um Barrieren herum zu krümmen, auch ermöglicht, dass sie sich durch winzige Löcher ausdehnen, könnte man sich vorstellen, dass Beugung einen widersprüchlichen Charakter hat. Diese Beugungseigenschaft hat viele Auswirkungen. Abgesehen davon, dass man das Geräusch hören kann, wenn man außerhalb des Raums steht, erstreckt sich dieser nach außen Schallwellen hat Auswirkungen auf die Schalldämmung eines Raumes.

Da eventuelle Löcher Geräusche von außen in den Raum ausbreiten können, erfordert eine wirksame Schalldämmung einen gut abgedichteten Raum. Es ist erstaunlich, wie viel Lärm durch einen kleinen Riss hereinkommt. Lautsprechersystemgehäuse müssen aus denselben Gründen gut abgedichtet sein. 

Lichtring um die Quelle

Wenn wir auf eine uns umgebende Lichtquelle starren, sehen wir, dass das Sonnenlicht nicht genau auf dem geraden Weg übertragen wird; stattdessen wird ein kleiner Teil der Beleuchtungsausgabe in der Nähe des Ursprungs gebeugt. Durch das Vorherrschen von Schmutz- und Aerosolmolekülen in der Umgebung wird Licht gebeugt. 

Signal Fortpflanzung 

Bei langwieriger drahtloser Datenübertragung ist die Beugung kritisch. Eine Sichtlinienverbreitung über große Entfernungen ist aufgrund der gekrümmten Erdoberfläche und der massiven Barrieren unmöglich. Damit eine Nachricht ihr Ziel erreicht, brauchen wir deshalb eine mehrstufige Beugung.

Die Nachricht trifft weiterhin auf Barrieren, während sie gleichzeitig mit Hilfe von Boostern verstärkt wird, bis sie ihr Ziel erreicht. Die Beugung ist dafür verantwortlich, wie viele Telefonanrufe Sie entgegennehmen können. 

Häufig gestellte Fragen |FAQs 

F. Was bedeutet Beugung, aber warum tritt sie auf? 

Beugung ist die Ausbreitung von Wellen, wenn sie durch eine Öffnung oder um Barrieren herum passieren.

Dies geschieht, wenn die Öffnung oder das Hindernis eine vergleichbare Größe wie die Wellenlänge des eintretenden Strahls hat. Bei relativ kleinen Öffnungsweiten wird der überwiegende Teil der Welle verdeckt. 

F. Können kleinere Wellenlängen schneller gebeugt werden als längere? 

Die Beugung erfolgt in unterschiedlichen Winkeln basierend auf der Wellenlänge des Lichts, wobei niedrigere Wellenlängen in einem steileren Winkel gebeugt werden als die höhere Wellenlänge.

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