Skillnad på ljud och ljus.
Hej! För ett tag sedan gjorde jag ett prov i fysik 2 som handlade om en person som stod i ett mörktrum med dörren öppen till ett ljust rum. Personen hörde personerna i andra rummet tydligt när de pratade från den plats han slog däremot spred sig inte ljuset till honom. Ljuset bildade istället en smal stråle från dörrspringar. Jag skulle förklara varför det var så. Alltså varför ljudet nådde personen men inte ljuset.
Jag svarade men fick aldrig se mitt prov efteråt så jag vet inte om jag svarade rätt och frågan har förföljt mig sen dess. Jag har försökte googla och läsa men hittar inte något bra svar.
Jag svarade att ljud är vågar som sprider sig som vattenvågor runt krökar. Ljus är både vågor och partiklar och fungerar inte likadant. Men ljus kan ju också fungera som vågor? Vid gitter osv. Samt experimentet när man lyser på ett mynt med en ficklampa. Varför sprider sig då inte ljuset i rummet?
En tanke jag hade var att ljuset bara släppte igenom de vågor med samma våglängd som dörrspringan. Men de känns inte helt korrekt? Har någon en bra förklaring eller länk?
Ljus har våglängder av storleksordning 500 nm.
Ljud har våglängder av storleksordning 1 m.
(och så är de två olika typer av vågor.)
Vad kan man säga om diffraktion för dessa våglängder om vågen passerar en spalt med bredd på någon cm?
EDIT: livsfarligt när telefonen autocorrectar nm till mm...
Ljudet kommer in genom dörrspringan och "studsar" sedan mot väggarna.
Om väggarna är "tillräckligt svarta" "studsar" väääldigt lite ljus mot väggarna.
Ljuset har en kortare våglängd än ljudet. Det är först när dörrspringan är så liten att den kan mätas i ljusvåglängder, som det börjar hända intressanta "grejer".
okej så förklaring är alltså att ljudet studsar men de gör inte ljuset? Det har alltså ingenting att göra med att ljud böjer sig runt saker? Ljus gör ju också det men bara vid väldigt små springor.
Om dörrspringan vore pytteliten då skulle de bli interferens med ljuset (som vid dubbelspalt) men annars inte....Men varför då? Jag tror jag ändå inte riktigt känner att jag skulle kunna förklara det.
KJAKOB skrev:okej så förklaring är alltså att ljudet studsar men de gör inte ljuset? Det har alltså ingenting att göra med att ljud böjer sig runt saker? Ljus gör ju också det men bara vid väldigt små springor.
Om dörrspringan vore pytteliten då skulle de bli interferens med ljuset (som vid dubbelspalt) men annars inte....Men varför då? Jag tror jag ändå inte riktigt känner att jag skulle kunna förklara det.
En ljusspringa ger ingen interferens, men däremot diffraktion, som jag försökt ge dig länkar till med förklaring.
Hur ljuset sprider sig i dörrspringan beror på hur ljuskällan kan beskrivas. Vita väggar i en korridor? I optiksammanhang beskriver man kollimerat ljus.
Okej jag läser wikipedia länkarna men jag förstår ändå inte helt. Känns som att jag får ge upp med att förstå skillnaden. Jag har koll på gitter och hur man räknar med det. Jag hade för mig att det kallades ett interferensmönster som bildades av ljusmax och min. Stämmer inte det? Och de bildas bara när springan är såpass liten att det är vid ljusvåglängdsnivåer? Och eftersom dörr springan är stor så blir det ingen sådan alltså sprids inte ljuset i rummet? Jag vet inte om jag läst något om kolminering i fysik 2 kursen... Så jag förstår inte det alls.
men stämmer det inte att ljud böjer sig runt objekt på samma sätt som vågor i hav hade gjort, och därför kan sprida sig runt i rummet? Och hur kommer det sig att experimentet med att lysa med ficklampa på ett mynt visar på interferens men inte vid dörrspringan?
KJAKOB skrev:Okej jag läser wikipedia länkarna men jag förstår ändå inte helt. Känns som att jag får ge upp med att förstå skillnaden. Jag har koll på gitter och hur man räknar med det. Jag hade för mig att det kallades ett interferensmönster som bildades av ljusmax och min. Stämmer inte det? Och de bildas bara när springan är såpass liten att det är vid ljusvåglängdsnivåer? Och eftersom dörr springan är stor så blir det ingen sådan alltså sprids inte ljuset i rummet? Jag vet inte om jag läst något om kolminering i fysik 2 kursen... Så jag förstår inte det alls.
men stämmer det inte att ljud böjer sig runt objekt på samma sätt som vågor i hav hade gjort, och därför kan sprida sig runt i rummet? Och hur kommer det sig att experimentet med att lysa med ficklampa på ett mynt visar på interferens men inte vid dörrspringan?
För att förstå kollimering skulle du ju bara läsa några få rader text i länken samt förstå bilden.
För att interferens ska uppstå, i detta sammanhang, krävs en ömsesidig samverkan mellan minst två ljusspalter (ljusspringor).
Därför skapas ingen interferens från en dörrspringa.
Tänk dig att du har en enkelspalt, som dörrspringan fast smalare. Om du då placerar ett mynt mitt i enkelspalten, har du på ett enkelt sätt skapat en dubbel-spalt. Då kan du genomföra experiment med interferens.
Jo, ljudvågor "böjer sig" runt ett hörnet eller en kant, på liknande sätt som vågorna på vattnet. Lågfrekventa ljud "böjer sig" enklare än högfrekventa.
Okej! Förlåt men kollimering förstår jag fortfarande inte. Innebär de att vissa ljusstrålar som är i rätt riktning för dörrspringan kan ta sig igenom men andra i fel vinkel inte kan? Jag kanske borde förstå men förstår tyvärr inte.
Jag tror det är detta jag menar när jag skriver om ficklampan. Här är det ju inte två springor men ljuset uppför sig ändå som en våg...eller har jag fel?
https://en.wikipedia.org/wiki/Arago_spot
Okej! Nu har jag förstått! Ljuset som färdas igenom dörrspringan kommer diffractera något men väldigt lite då springan är så stor att det knappt kommer bli märkbart i rummet, men om den vore väldigt liten så skulle de kunna ske "äkta diffraction" Ljudet däremot har större våglängder så de kommer diffractera mer eftersom springan och våglängderna är närmre varandra i storlek!
KJAKOB skrev:Okej! Förlåt men kollimering förstår jag fortfarande inte. Innebär de att vissa ljusstrålar som är i rätt riktning för dörrspringan kan ta sig igenom men andra i fel vinkel inte kan? Jag kanske borde förstå men förstår tyvärr inte.
Jag tror det är detta jag menar när jag skriver om ficklampan. Här är det ju inte två springor men ljuset uppför sig ändå som en våg...eller har jag fel?
https://en.wikipedia.org/wiki/Arago_spot
Om man har en rund ljuskälla i stället för en rund skugga, så illustreras Frauenhofer-diffraktionen med denna bild:
KJAKOB skrev:Okej! Förlåt men kollimering förstår jag fortfarande inte. Innebär de att vissa ljusstrålar som är i rätt riktning för dörrspringan kan ta sig igenom men andra i fel vinkel inte kan? Jag kanske borde förstå men förstår tyvärr inte.
Jag tror det är detta jag menar när jag skriver om ficklampan. Här är det ju inte två springor men ljuset uppför sig ändå som en våg...eller har jag fel?
https://en.wikipedia.org/wiki/Arago_spot
Kollimering innebär bara att man får ljusstrålarna att bli parallella.
En optiker skulle säga att ljuset blir fokuserat på oändligheten.
