The diagonal black lines are region

The diagonal black lines are regions of destructive interference (where peaks of one wave met troughs of the other). If you run the applet yourself, you'll see that, though the waves keep moving, these regions are a steady feature. This is a simple example of patterns that can form when waves interfere in well-defined ways.

There are many more simulations you can try with the Ripple Tank Applet to give you a better understanding of interference and diffraction. Take some time to explore with it.

When there are a large number of wave sources, or an array of obstacles that a wave interacts with, the result is usually described as "diffraction" rather than "interference", but it is basically the same fundamental process at work.

So, how can you use diffraction to measure the data track spacing on a CD or DVD? The diffraction pattern from a bright, monochromatic source (e.g., a laser pointer) interacting with a regular structure can be described by a fairly simple equation:

d(sin θm - sin θi ) = mλ (Equation 1)

In this equation, d is the spacing of the structure (in this case, the data tracks).
θm is the angle of the mth diffracted ray, and θi is the angle of the incident (incoming) light. Both angles (θm and θi) are measured from the normal, a line perpendicular to the diffracting surface at the point of incidence (where the light strikes the CD).
m is the order of the diffracted ray. The reflected ray (when θm = θi) has order 0 (zero). Rays farther from the normal than the reflected beam have order 1, +2, +3, etc. Rays closer to the normal have order −1, −2, −3, etc. In certain cases, for example very small d, some or all of the negative m orders may actually be diffracted through such a large angle that they are on the same side of the normal as the incident light. When the diffracted beam is on the same side of the normal as the incident light, the angle for the diffracted beam is negative.
λ is the wavelength of the light.
The Experimental Procedure section will show you how to produce and measure a diffraction pattern with a CD and laser pointer. You will also use the equation above to calculate d, the data track spacing on the CD or DVD. Do you think the value you calculate will match the standard data track spacing for a CD or DVD (which you can look up online)?

Terms and Concepts

To do this project, you should do research that enables you to understand the following terms and concepts:
CD, CD-ROM
DVD
interference
diffraction
Questions:
DVDs can hold from 7 to 25 times the amount of data on a CD, depending on the DVD format. Do you think the DVD data track spacing will be greater, lesser, or the same as the CD data track spacing? If greater or lesser, how much?

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เส้นทแยงมุมสีดำเป็นภูมิภาคของการรบกวนทำลาย (ที่ยอดของคลื่นต่ำสุดได้พบกับของอื่น ๆ) ถ้าคุณเรียกใช้แอปเพล็ตตัวคุณเอง คุณจะเห็นว่า แม้ว่าคลื่นให้ย้าย ภูมิภาคเหล่านี้มีคุณลักษณะที่มั่นคง นี่คือตัวอย่างง่าย ๆ ของรูปแบบที่สามารถฟอร์มเมื่อคลื่นรบกวนในรูปแบบที่ชัดเจนมีหลายแบบจำลองเพิ่มเติมคุณสามารถลองกับแอปเพล็ตถังกระเพื่อมให้ของการแทรกสอดและเลี้ยวเบนของแสง ใช้เวลาในการสำรวจกับมันเมื่อมีแหล่งคลื่นจำนวนมาก หรืออาร์เรย์ของอุปสรรคที่คลื่นโต้ตอบกับ ผลมักจะอธิบายไว้ว่า "กระจาย" แทน "รบกวน" แต่มันเป็นกระบวนการพื้นฐานเดียวกันในการทำงานพื้นดังนั้น คุณสามารถใช้กระจายเพื่อวัดติดตามข้อมูลระยะห่างบนซีดีหรือดีวีดี รูปแบบการเลี้ยวเบนของแสงจากสว่าง สีเดียวแหล่ง (เช่น เลเซอร์) มีปฏิสัมพันธ์กับโครงสร้างปกติสามารถอธิบายได้ โดยสมการง่ายเป็นธรรม:d (sin θm - บาป θi) = mλ (สมการที่ 1)ในสมการนี้ d คือ ระยะห่างของโครงสร้าง (ในกรณีนี้ แทร็กข้อมูล)Θm คือ มุมของ ray เดือน diffracted และ θi เป็นมุมของแสงตกกระทบ (ขาเข้า) วัดมุมทั้งสอง (θm และ θi) จากปกติ เส้นตั้งฉากกับพื้นผิว diffracting จุดอุบัติการณ์ (ซึ่งแสงส่องซีดี)m คือ ลำดับของเรย์ diffracted Ray สะท้อน (เมื่อ θm = θi) มีลำดับที่ 0 (ศูนย์) ไกลจากปกติมากกว่าลำแสงรังสีได้สั่ง 1, + 2, + 3 ฯลฯ รังสีใกล้นี้มีใบสั่ง− 1, −2, −3 ฯลฯ ในบางกรณี d ตัวเล็กมาก ทั้งหมด หรือบางส่วนของใบสั่งซื้อค่าลบมอาจจริงจะ diffracted ผ่านเช่นมุมขนาดใหญ่ว่า พวกเขาเป็นด้านเดียวของปกติเป็นเหตุการณ์แสง เมื่อคาน diffracted บนด้านเดียวของปกติกับแสงตกกระทบ มุมสำหรับคาน diffracted เป็นลบΛเป็นความยาวคลื่นของแสงส่วนขั้นตอนการทดลองจะแสดงวิธีในการผลิต และวัดรูปแบบการเลี้ยวเบน ด้วยตัวชี้เลเซอร์และซีดี นอกจากนี้คุณยังจะใช้สมการข้างต้นเพื่อคำนวณ d การติดตามข้อมูลระยะห่างบนซีดีหรือดีวีดี คุณคิดว่า คุณคำนวณค่าจะตรงกับการติดตามข้อมูลมาตรฐานระยะห่างสำหรับซีดีหรือดีวีดี (ซึ่งคุณสามารถค้นหาออนไลน์)เงื่อนไขและแนวคิดการทำโครงการนี้ คุณควรทำวิจัยที่ช่วยให้คุณเข้าใจแนวคิดและข้อกำหนดต่อไปนี้:ซีดี ซีดีรอมดีวีดีสัญญาณรบกวนเลี้ยวเบนของแสงคำถาม:ดีวีดีสามารถเก็บจาก 7 ถึง 25 ครั้งจำนวนข้อมูลบนแผ่นซีดี ขึ้นอยู่กับรูปแบบดีวีดี คุณคิดว่า ข้อมูลดีวีดีจะมีระยะห่างของแทร็กมากกว่า น้อย กว่า หรือเหมือนกับซีดีข้อมูลติดตามระยะห่าง ถ้ามากกว่า หรือน้อย กว่า เท่าไร

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เส้นสีดำเส้นทแยงมุมเป็นภูมิภาคของการรบกวนทำลาย (ที่ยอดคลื่นหนึ่งได้พบกับร่องของอื่น ๆ ) ถ้าคุณเรียกใช้แอปเพล็ตัวคุณเองคุณจะเห็นว่าแม้คลื่นให้ย้ายภูมิภาคเหล่านี้มีคุณสมบัติคงที่ นี่คือตัวอย่างที่เรียบง่ายของรูปแบบที่สามารถเกิดขึ้นเมื่อคลื่นรบกวนในรูปแบบที่ดีที่กำหนด. มีการจำลองอื่น ๆ อีกมากมายที่คุณสามารถลองกับระลอกถัง Applet เพื่อให้คุณมีความเข้าใจที่ดีของการรบกวนและมีการเลี้ยวเบน ใช้เวลาในการสำรวจกับมัน. เมื่อมีจำนวนมากของแหล่งที่มาของคลื่นหรืออาร์เรย์ของอุปสรรคที่คลื่นโต้ตอบกับผลที่ได้มักจะอธิบายว่า "เลนส์" มากกว่า "แทรกแซง" แต่มันเป็นพื้นเดียวกัน กระบวนการพื้นฐานในการทำงาน. ดังนั้นวิธีที่คุณสามารถใช้เลนส์ในการวัดระยะห่างระหว่างการติดตามข้อมูลบนแผ่นซีดีหรือดีวีดี? รูปแบบการเลี้ยวเบนจากสดใสแหล่งเดียว (เช่นตัวชี้เลเซอร์) มีปฏิสัมพันธ์กับโครงสร้างปกติสามารถอธิบายได้ด้วยสมการที่ค่อนข้างง่าย: D (บาปθm - บาปθi) = mλ (สมการที่ 1) ในสมการนี้, D คือ ระยะห่างของโครงสร้าง (ในกรณีนี้, แทร็คข้อมูล). θmคือมุมของเดือน diffracted ray และθiคือมุมของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น (ขาเข้า) แสง ทั้งสองมุม (θmและθi) จะวัดจากปกติเส้นตั้งฉากกับพื้นผิว diffracting ที่จุดของอุบัติการณ์ (ที่แสงนัด CD). ม. เป็นคำสั่งของรังสีกระจายได้ สะท้อนให้เห็นเรย์ (เมื่อθm = θi) มีการสั่งซื้อ 0 (ศูนย์) รังสีไกลออกไปจากปกติกว่าลำแสงสะท้อนให้เห็นถึงมีคำสั่งที่ 1, 2, 3, และอื่น ๆ ที่ใกล้ชิดกับรังสีปกติมีคำสั่ง -1, -2, -3, ฯลฯ ในบางกรณีเช่นขนาดเล็กมาก D บาง หรือทั้งหมดของการสั่งซื้อ M เชิงลบจริงอาจจะกระจายได้ผ่านเช่นมุมขนาดใหญ่ที่พวกเขาอยู่ในด้านเดียวกันของปกติเป็นแสงเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น เมื่อคาน diffracted อยู่ในด้านเดียวกันของปกติเป็นแสงเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นมุมสำหรับคาน diffracted เป็นลบ. λคือความยาวคลื่นของแสง. ส่วนการทดลองขั้นตอนจะแสดงวิธีการผลิตและวัดเลนส์แบบด้วย ซีดีและ Laser Pointer นอกจากนี้คุณยังจะใช้สมการข้างต้นในการคำนวณ D, ระยะห่างติดตามข้อมูลในแผ่นซีดีหรือดีวีดี คุณคิดว่าค่าที่คุณคำนวณจะตรงกับระยะห่างติดตามข้อมูลมาตรฐานสำหรับแผ่นซีดีหรือดีวีดี (ซึ่งคุณสามารถดูออนไลน์)? คำศัพท์และแนวคิดในการทำโครงการนี้คุณควรทำวิจัยที่ช่วยให้คุณเข้าใจเงื่อนไขดังต่อไปนี้และแนวคิด : CD, CD-ROM DVD รบกวนเลนส์คำถาม: ดีวีดีสามารถถือ 7-25 เท่าของปริมาณของข้อมูลในแผ่นซีดีขึ้นอยู่กับรูปแบบดีวีดี คุณคิดว่าดีวีดีระยะห่างติดตามข้อมูลจะมีมากขึ้นน้อยหรือเช่นเดียวกับแผ่นซีดีติดตามข้อมูลระยะห่าง? ถ้ามากหรือน้อยเท่าใด?

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ลวดลายสีดำสายเป็นภูมิภาคของทำลายสิ่งรบกวน ( ที่ยอดคลื่นหนึ่งพบ troughs ของอื่น ๆ ) ถ้าคุณเรียกใช้แอปเพล็ด้วยตัวคุณเอง คุณจะเห็นได้ว่า แม้ว่าคลื่นต่อไปของภูมิภาคเหล่านี้เป็นคุณลักษณะที่คงที่ นี้คือตัวอย่างง่ายๆของรูปแบบที่สามารถแบบฟอร์มเมื่อคลื่นรบกวน ดังนั้นวิธีมีอีกหลายแบบ คุณสามารถลองกับแอพเพล็ตถังระลอกคลื่นเพื่อให้คุณเข้าใจที่ดีกว่าของการแทรกแซงและการเลี้ยวเบน เอาเวลาไปเที่ยวกับมันเมื่อมีตัวเลขขนาดใหญ่ของแหล่งคลื่นหรือ array ของอุปสรรคที่คลื่นมีการโต้ตอบกับผลที่ได้คือมักจะอธิบายว่า " การเลี้ยวเบน " มากกว่า " แทรกแซง " แต่มันเป็นพื้นกระบวนการพื้นฐานเดียวกันในการทำงานดังนั้นวิธีที่คุณสามารถใช้เพื่อวัดระยะห่างระหว่างเลนส์ติดตามข้อมูลบนแผ่นซีดีหรือดีวีดี ? ภาพลวดลายการเลี้ยวเบนจากแหล่ง monochromatic สดใส ( เช่นตัวชี้เลเซอร์ ) การมีปฏิสัมพันธ์กับโครงสร้างปกติ สามารถอธิบายได้ด้วยสมการที่ค่อนข้างง่าย :D ( M - บาป บาปθθ i ) M λ ( สมการ 1 )ในสมการนี้เป็นช่องว่างของโครงสร้าง ( ในกรณีนี้ ข้อมูลเพลง )θ M เป็นมุมของเดือนกระจายรังสี และθผมคือมุมของเหตุการณ์ ( ขาเข้า ) แสง ทั้งสองมุม ( θ M และθผม ) จะวัดจากปกติ เส้นตั้งฉากกับพื้นผิว diffracting ณ จุดเกิด ( ที่แสงกระทบ CD )เป็นลำดับของการกระจายแสง รังสีสะท้อน ( เมื่อθ M = θผม ) ได้สั่ง 0 ( ศูนย์ ) ไกลออกไปจากปกติกว่ารังสีสะท้อนบีมได้สั่ง 1 , + 2 , + 3 เป็นต้น รังสีเข้าใกล้ปกติมีใบสั่ง− 1 , − 2 , − 3 , ฯลฯ ในบางกรณี ตัวอย่างเช่นขนาดเล็กมาก D , ทั้งหมดหรือบางส่วนของคำสั่ง m ลบอาจจะกระจายผ่านเช่นขนาดใหญ่มุม พวกเขาอยู่ในด้านเดียวกันของปกติเป็นแสงที่เกิดขึ้น เมื่อกระจายแสงบนด้านเดียวกันของเหตุการณ์ปกติ แสง มุม สำหรับกระจายแสงเป็นลบλคือความยาวคลื่นของแสงส่วนกระบวนการทดลองจะแสดงให้คุณเห็นวิธีการผลิตและวัดรูปแบบการเลี้ยวเบนที่มีซีดีและตัวชี้เลเซอร์ คุณจะใช้สมการข้างต้นเพื่อคำนวณระยะห่าง D , ติดตามข้อมูลบนแผ่นซีดีหรือดีวีดี คุณคิดว่าค่าคุณคำนวณจะตรงกับข้อมูลมาตรฐานการติดตามระยะที่แผ่นซีดีหรือดีวีดี ( ซึ่งคุณสามารถดูออนไลน์ )ข้อตกลงและแนวความคิดการทำโครงการนี้ คุณควรทำวิจัยที่ช่วยให้คุณสามารถเข้าใจแนวคิดและเงื่อนไขต่อไปนี้ :ซีดี , ซีดีรอมดีวีดีการแทรกแซงการเลี้ยวเบนคำถาม :แผ่นดีวีดีสามารถเก็บจาก 7 ถึง 25 เท่าของข้อมูลบนแผ่นซีดี ขึ้นอยู่กับรูปแบบดีวีดี . คุณคิดว่า DVD ข้อมูลติดตามระยะห่างจะมากกว่าน้อยกว่า หรือเหมือนกับแผ่นซีดีข้อมูลติดตามระยะห่าง ? ถ้ามากกว่าหรือน้อยกว่าเท่าใด ?