الانكسار مقابل الانكسار: تحليل مقارن


يختلف سلوك الموجات التي تنتقل من وسيط إلى آخر. يعطي الاختلاف في سلوك الموجات ظاهرتَي الحيود والانكسار.

الحيود والانكسار هي عمليات التغيير في اتجاه الموجة. يمكن أن تخضع كل من موجات الضوء والصوت للحيود و الانكسار. في هذا المنشور ، سنتعرف على الاختلافات بين الانكسار والحيود في كل من الضوء والصوت ، وسنتعرف على الحقائق المختلفة التي ينطوي عليها الانعراج مقابل الانكسار.

حيود مقابل انكسار الضوء

التحليل المقارن لـ الحيود مقابل الانكسار يلخص باختصار طبيعة انتشار موجات الضوء في مختلف الوسائط. في هذا القسم ، دعونا نناقش مقارنة الانعراج مقابل انكسار الضوء.

الحيودالانكسار

تعريف

الانعراج هو انحناء الضوء عند زاوية الحاجز عندما يمر شعاع الضوء عبر الشق مما يعطي ظلًا هندسيًا.
الانكسار هو انحناء الضوء عندما ينتقل من وسط إلى آخر بمؤشرات انكسار مختلفة.
الطول الموجيالانعراج يتوافق مع الطول الموجي ؛ نظرًا لأن الطول الموجي أكبر ، سيكون مقدار الانعراج أكبر.يعتمد الانكسار أيضًا على الطول الموجي ؛ تزداد كمية الانكسار إذا كانت الموجة ذات طول موجي أقصر حادثة على الوسيط.
طبيعة الصورة أو النمطينتج حيود الضوء بقعًا أو هامشًا كنمط الحيود. النمط ليس سوى ظل العقبة.انكسار الضوء تنتج أوهامًا بصرية أو صورًا واقعية ، وليس الحواف أو الظلال.
مظهر الصورة أو النمطيظهر النمط المنعرج حيث هم ، ولا ينظرون أقرب من موضعهم الأصلي.تبدو الصورة المنكسرة للكائن أقرب من موضعه الأصلي.
انقسام الموجة الضوئيةعندما ينحرف الضوء الأبيض عن طريق المرور عبر أحد العوائق ، فإنه يقسم الضوء إلى ألوانه البارزة مما يعطي نمط الحيود.يمتلك الانكسار أيضًا القدرة على تقسيم الضوء الأبيض إلى ألوانه البارزة.
كثافةتعتمد شدة أطراف الانعراج على طبيعة الضوء الساقط وعرض الشق.تعتمد شدة الضوء المنكسر على سرعة الضوء ومؤشرات الانكسار للوسط.
أمثلةعند حافة الباب أو النافذة ، ينتج عن انحناء شعاع الضوء ظل النافذة أو الباب.يبدو الماء في حمام السباحة أقل عمقًا بسبب انكسار الضوء.
مقارنة بين الحيود مقابل انكسار الضوء
الحيود مقابل الانكسار
صورة توضح مقارنة الانعراج مقابل انكسار الموجة الضوئية

الحيود مقابل صوت الانكسار

يمكن أن ينتج عن التغيير في اتجاه الموجة الصوتية الحيود وكذلك الانكسار اعتمادًا على طبيعة الوسط والمادة. يتم سرد الاختلافات بين الحيود الصوتي مقابل الانكسار على النحو التالي:

الحيودالانكسار

تعريف
يتضمن حيود الموجات الصوتية وسيطًا واحدًا حيث يحدث انحناء الموجة الصوتية ، ثم تنتشر الموجة الصوتية.يتضمن انكسار الموجات الصوتية ثني الموجة وانتشارها ، وبالتالي تتغير سرعة الموجة الصوتية. قد تزيد السرعة أو تنقص حسب طبيعة الوسيط.
درجة الحرارة حيود الصوت الأمواج بشكل عام ظاهرة مستقلة عن درجة الحرارة.يولد انكسار الموجات الصوتية تدرجًا طبيعيًا لدرجة حرارة الغلاف الجوي.
الطول الموجييلعب الطول الموجي للموجة الصوتية دورًا حيويًا في انعراج الصوت. تنحرف الموجة الصوتية ذات الطول الموجي الأكبر أكثر من الموجة الأقصر ذات الطول الموجي.إذا كان الطول الموجي أقصر ، سيكون التردد مرتفعًا ؛ هذا يجعل الموجة الصوتية تصل إلى درجة أعلى ، وبالتالي يكون الانكسار أكبر.
حجم المقطعيساهم حجم المقطع في الانعراج. يكون حيود الموجة الصوتية أكثر إذا كان الممر أصغر.نظرًا لأن انكسار الموجة الصوتية ناتج عن الانتقال من وسط إلى آخر ، فإن حجم الممر أو الوسيط لا يهم ؛ الشيء الوحيد المهم هو مدى كثافة الوسيط.
سرعة الموجةتظل سرعة الموجة الصوتية كما هي قبل الانعراج وبعده.يحدث الانكسار بسبب التغير في الاتجاه ، وبالتالي تتغير السرعة أيضًا عند حدوث انكسار الموجة الصوتية.
أمثلةتسمع الطيور التي تعيش في الغابة صوت الطيور الأخرى على مسافة بعيدة بسبب حيود الموجة الصوتية على حافة الأشجار.صوت الرعد الناتج أثناء البرق جيد مثال على انكسار الموجة الصوتية.
مقارنة الحيود مقابل انكسار الصوت
الحيود مقابل الانكسار
الشكل الذي يصف مقارنة الحيود مقابل انكسار الصوت موجة

هل الانكسار هو نفسه الانكسار؟

يعتبر الانكسار والانكسار من الخصائص المهمة جدًا للموجة حيث يحدث انحناء أو انتشار الموجة. هذه ظواهر طبيعية يمكن ملاحظتها في كل مكان حولنا. على الرغم من أن كلا الخاصيتين تواجهان ظاهرة الانحناء ، إلا أنهما تختلفان عن بعضهما البعض.

الانكسار هو ظاهرة جماعية. يحدث ذلك عندما تصطدم الموجة بسطح ما وتنتقل عبر الجزء الأكبر من وسط آخر ذي كثافة مختلفة ، ويحدث انحناء الموجة. في حين أن الانعراج هو ظاهرة حافة ، حيث تصطدم الموجة بزاوية العائق ، والتي توضع في مسار انتشار الموجة ، ثم يحدث انحناء أو انتشار للموجة.

على الرغم من أن كلا من الانكسار والحيود هما من خصائص الموجة ، إلا أن نتيجتهما تختلف أيضًا عن ينتج الانكسار الصورة المرئية، بينما ينتج الانعراج الحواف أو الظلال الهندسية.

هل هو حيود قوس قزح أم انكسار؟

قوس قزح هو عملية تحدث بشكل طبيعي في السماء عندما يمر شعاع الضوء من الشمس عبر قطرة الماء.

على الرغم من أن قوس قزح يبدو وكأنه سبب الانعراج لأن قطرات الماء تعمل كمحزمة لأن الماء هو وسيط شفاف ، فإن الانعراج لا يلعب أي دور في تكوين قوس قزح. عندما ينتقل شعاع الضوء من قطرة الماء إلى الهواء ، هناك تغيير في وسط انتشار شعاع الضوء. تختلف مؤشرات الانكسار للهواء والماء. كما هو متوسط ​​الماء أكثر كثافة من وسط الهواء ، سيكون هناك انكساروليس الانعراج.

اعتمادات الصورة: صورة بواسطة المنيا من Pixabay 

سبب قوس قزح

  • يرجع سبب قوس قزح إلى الانكسار ، ويلعب الانعكاس أيضًا دورًا في التسبب في قوس قزح. عندما يدخل شعاع الضوء إلى قطرة الماء ، ينعكس الشعاع داخل القطرة أكثر من مرة ؛ وهذا ما يسمى الانعكاس الداخلي الكلي ، والذي يجعل قوس قزح يبدو لامعًا. عندما يغادر الشعاع القطرة ، تنكسر الأشعة مرتين وتتشتت في شكل مخروط من سبعة ألوان مكونة من أطوال موجية مختلفة.

هل المنشور انكسار أم حيود؟

المنشور لديه القدرة على تشتيت الضوء الأبيض إلى الألوان المكونة له عندما يمر الضوء الأبيض عبر المنشور. يرجع تشتت الضوء الأبيض في المنشور إلى الانكسار وليس الانعراج.

عندما يصادف شعاع الضوء الأبيض على المنشور ، يحدث انحناء شعاع الضوء على سطح المنشور. نظرًا لأن المنشور يتكون من نوع معين من المواد الشبيهة بالزجاج ، فإن معامل الانكسار للمنشور أكبر من الهواء ؛ تقسيم الألوان يحدث داخل منشور بطول موجة مختلف.

اعتمادات الصورة: صورة بواسطة ناقلات OpenClipart من Pixabay 

الطيف الذي حصلنا عليه من منشور مختلف الترددات ليس نمط الحيود. المنشور هو انكسار وليس انعراج.

يخرج كل خط طيفي من المنشور ، ولقوس قزح اختلاف الطول الموجي بترتيب الأحمر والأصفر والأخضر والأزرق والأخضر والأزرق والبنفسجي. يحتوي اللون الأحمر على أطول طول موجي ، بينما يمتلك اللون البنفسجي أدنى طول موجي.

بعض الحقائق المثيرة للاهتمام حول الانكسار والانكسار

  • يوفر الانكسار هو خاصية الموجة يطيع "قانون سنيل".
  • ليس فقط موجات الضوء والصوت ، يمكن أن تخضع الكهرومغناطيسية أيضًا للانكسار والحيود.
  • يوفر سعة الموجة يقلل بعد الانكسار والحيود ، حيث يوجد تغير في اتجاه الموجة ؛ ومن ثم خلال هذه العملية ، البعض قد تضيع كمية من الطاقة؛ نتيجة لذلك ، سيكون هناك انخفاض في السعة.
  • يمكن أن يخضع الماء للانكسار والحيود لأنه وسط شفاف. على سبيل المثال ، إذا وضعنا قشة في كوب من الماء ، يبدو أن المصاصة مقطوعة ؛ في هذه الحالة ، يعمل الماء كوسيط انكسار. بينما إذا ضربت موجة ضوئية الجزيرة وانحنت ، فإنها تنتج ظل الجزيرة بسبب الانعراج.
  • على الأرض ، نستطيع تصور الحد الأقصى من ¾th من مخروط قوس قزح ؛ يمكن للطيار تصور قوس قزح كامل.

كيرثي مورثي

أنا Keerthi K Murthy ، لقد أكملت التخرج في الفيزياء ، مع التخصص في مجال فيزياء الجوامد. لطالما اعتبرت الفيزياء كموضوع أساسي مرتبط بحياتنا اليومية. كوني طالب علوم أستمتع باستكشاف أشياء جديدة في الفيزياء. ككاتب ، هدفي هو الوصول إلى القراء بالطريقة المبسطة من خلال مقالاتي. تصلني - keerthikmurthy24@gmail.com

آخر المقالات