O difração de onda É o desvio da direção em que as ondas se propagam quando encontram um obstáculo, que pode ser um objeto sólido ou uma lacuna. Ao bater no obstáculo, a onda se distorce e o envolve. Mas para que o efeito seja bem apreciado, o tamanho do obstáculo deve ser comparável ao do comprimento de onda.
O fenômeno da difração de ondas é explicado de acordo com o princípio de Huygens, descoberto pelo físico holandês Christian Huygens em 1678. Afirma-se que quando a perturbação atinge um meio, cada ponto dela se comporta como emissor de novas ondas, da mesma velocidade. e frequência como o original.
Desta forma, uma nova frente de onda é produzida continuamente, que pode ser visualizada traçando o envelope de cada onda secundária emitida..
Naturalmente, essa frente de onda tem pontos infinitos, mas justamente no lugar do obstáculo existe uma única frente de onda que atua como emissor, o que permite que a onda contorne o obstáculo, se curve e se propague para o outro lado..
Índice do artigo
A difração é um fenômeno característico de todas as ondas, incluindo ondas luminosas e acústicas. Se um jato de partículas é disparado em direção a uma tela com aberturas, o jato não se comporta da mesma maneira que uma onda como a de luz, por exemplo, uma vez que o fluxo de partículas não seria deformado para ser dobrado pelo obstáculo ou pelo intermediário abrindo, mas continuaria em linha reta.
O primeiro a experimentar e documentar o fenômeno da difração da luz foi o cientista e sacerdote italiano Francesco María Grimaldi (1618-1663), que também lhe deu o nome.
Como fez Grimaldi, pode-se ver que ao passar a luz do sol em um quarto escuro e projetá-la na parede através de um papelão com um pequeno orifício ou fenda, o ponto de luz é maior do que o esperado.
Também pode ser visto que as bordas não são nítidas e embora não seja tão simples de observar, as bordas na sombra têm um padrão de franja difuso. Mas se for usada luz monocromática, como a de um laser, há um padrão de listras mais pronunciado..
A difração da luz não é tão evidente quanto a do som ou das ondas do mar, pois para que ocorra o obstáculo ou abertura deve ter comprimento comparável ao comprimento de onda. A luz visível tem comprimentos de onda entre 400-700 nanômetros (1 nanômetro = 10-9 metros).
Portanto, quanto mais estreita for a fenda por onde passa a luz projetada na parede ou tela, mais evidente é que não há mudança abrupta entre as áreas iluminadas e escuras..
A difração de luz é uma limitação para o microscópio óptico. Quando um objeto é menor do que o comprimento de onda da luz, não há como vê-lo, porque a difração embaça completamente a imagem do objeto.
É por isso que os cientistas usam elétrons para iluminar estruturas muito pequenas, já que o comprimento de onda de um feixe de elétrons é menor do que o da luz. Acontece que os elétrons têm uma natureza dual e são capazes de se comportar como ondas.
A difração das ondas marinhas é claramente observada ao redor de rochas e pequenas ilhas, principalmente quando a distância entre essas rochas é muito semelhante ao comprimento de onda das ondas..
A difração não ocorre apenas com a luz visível, mas também com o resto do espectro eletromagnético. Ao interpor uma estrutura cristalina antes de um feixe de raios-X, a difração que eles experimentam produz um padrão que depende dessa estrutura..
Essa difração se deve à interação entre os raios X e os elétrons externos dos átomos do cristal..
Muitos animais se comunicam emitindo sons que, devido à sua baixa frequência, são inaudíveis para os humanos. A faixa audível de pessoas é muito ampla, oscilando entre 20 e 20.000 Hz, mas animais como o elefante africano são capazes de emitir sons com frequências abaixo de 20 Hz.
O fenômeno os ajuda a se comunicar através das vastas savanas africanas, pois quanto mais baixa a frequência, mais facilmente as ondas acústicas são difratadas. Ao encontrar pedras, árvores e arbustos, uma parte se reflete no obstáculo e a outra se expande para além do obstáculo e imediatamente preenche o ambiente à medida que ele passa..
Isso ajuda os membros da matilha a se localizar facilmente..
Mas não apenas os paquidermes fazem uso dessa propriedade do som, rinocerontes, girafas e crocodilos também são capazes de usar sons de baixa frequência. Até o rugido dos tigres contém baixas frequências, que segundo os especialistas, contribuem para paralisar a presa.
São alto-falantes que servem para guiar os barcos em áreas onde a neblina impede uma boa visibilidade. Da mesma forma, os barcos têm esses chifres para avisar de sua presença e assim evitar acidentes.
As buzinas de nevoeiro emitem sons de baixa frequência, ou seja, notas graves, uma vez que, conforme explicado acima, os sons de baixa frequência são difratados mais do que os sons de alta frequência e também viajam por distâncias maiores.
Este último se deve ao fato de que a atenuação da onda sonora é menor quanto menor a frequência. Por este motivo, os sons agudos são perdidos mais rapidamente do que os graves, outra razão pela qual os elefantes usam sons de frequência muito baixa para se comunicar.
As ondas de rádio podem sofrer difração devido a obstáculos como colinas, montanhas e grandes edifícios. A banda AM tem comprimentos de onda longos (180-550 metros) em comparação com os obstáculos que você geralmente encontra.
É por isso que eles são mais facilmente difratados do que FM, cujo comprimento de onda pode ser de apenas alguns metros. Estes não se desviam tão bem quando colidem com edifícios, dificultando a recepção em algumas áreas.
Ainda sem comentários