Diffrakció
From Wikipedia, the free encyclopedia
A diffrakció vagy elhajlás a fizikában egy olyan hullámtani jelenség, mely a hullám terjedése közben következik be, ha a hullámhosszával összemérhető méretű akadállyal találkozik.[1]
Ha a hullámok útjába a hullámhosszhoz képest viszonylag nagyméretű réssel ellátott akadályt teszünk, akkor a nyíláson áthaladó hullámok közelítőleg egyenesen haladnak tovább. Ha azonban a rést elegendően kicsire szűkítjük, a hullámok behatolnak az akadály által árnyékolt térbe is – ilyenkor tapasztalható az elhajlás.
A diffrakció mindenféle hullám esetén felléphet, akár a hang, akár a vízhullámok, vagy az elektromágneses hullámok (pl. a látható fény, a röntgensugárzás, a rádióhullámok) esetén; feltéve, hogy az akadály mérete összemérhető az adott hullám hullámhosszával.
- Hanghullámok elhajlása egy nyíláson
- Vízhullámok elhajlása keskeny szoros után
- Lizozim nevű enzim röntgendiffrakciós képe
- Repülőgép árnyéka körül látható glória
A hang elhajlása miatt a nyitott ablakon keresztül halljuk a szobában az utcán elmenő busz hangját, akkor is, ha nem látjuk a buszt. Az emberi fül számára hallható hangok frekvenciája ugyanis 20 Hz-20 kHz közötti, és az ilyen mechanikai hullámok hullámhossza – figyelembe véve, hogy a hang terjedési sebessége a levegőben 340 m/s – 17 m-1,7 cm közötti. A hétköznapi életünkben előforduló tárgyak mérete tehát összemérhető a hang hullámhosszával, így a hang elhajlása mindennapos jelenség.
A vízhullámok méter körüli hullámhossza összemérhető a természetben előforduló akadályok méretével, így a vízhullámok elhajlása is gyakran megfigyelhető, a hullám behatol az árnyéktérbe is.
A kristályok és biológiai nagy molekulák, fehérjék szerkezetében megjelenő periodicitás mértéke a röntgensugárzás hullámhosszával összemérhető. Az ilyen háromdimenziós rendszereken áthaladó röntgensugárzás diffrakciós képének értelmezése lehetőséget ad a szerkezet vizsgálatára. Ezt használja ki a röntgenkrisztallográfia.