Rozdiel medzi difrakciou a rušením

Difrakcia a interferencia sú dva javy založené na princípe superpozície vĺn. V minulosti existoval veľký rozdiel medzi týmito dvoma javmi, medzi ktorými nie sú žiadne zásadné rozdiely. Konkrétne je interferencia výsledkom superpozície titrácie dvoch vĺn, ktoré sú synchrónne titrované s určitým rozdielom vo fáze. Zatiaľ čo ohyb je výsledkom superpozície a kontinua vĺn a / alebo zdrojov, ktoré sú opäť synchrónne a majú určité fázové pomery.

Čo je difrakcia?

Pod pojmom difrakcia považujeme výsledok superpozície kontinua rôzne lokalizovaných zdrojov s rovnakou frekvenciou fázovo koherentných zdrojov. Na zjednodušenie výpočtu môžeme použiť aproximáciu, keď rozmery zdroja a / alebo otvoru, ktorým je žiarenie uvoľňované, sú malé v porovnaní so vzdialenosťou, pri ktorej sa berie do úvahy výsledok javu difrakcie. Vo výpočtoch sa dokazuje, že Hygensov princíp nesmierne pomáha. Hygénsky princíp uvádza, že všetky tieto body čela vlny sa môžu považovať za zdroje vĺn koherentne kmitajúcich. Napríklad, ak máme oponu, ktorá zabraňuje šíreniu vlny, a urobíme na nej malý otvor, všetky body rovnakej fázy medzi okrajmi otvoru sú súvislými zdrojmi novej vlny. Ak je pôvodný zdroj kmitania dosť ďaleko z hľadiska bodového zdroja (), potom sa môžu spojovacie body otvorov otvoru považovať za synchrónne zdroje kmitania pre difrakčný jav. Difrakčná (optická) mriežka sa uskutočňuje so sklenenou doskou (mriežkou) s veľkým počtom paralelných záplat pri rovnakých prepojeniach. Difrakčná mriežka sa používa na vyvolanie difrakčného obrazca svetla s vysokou intenzitou. Podmienky na vytvorenie maxima a minima difrakcie sú:

maximálna difrakcia: dsinφ = n Λ

difrakčné minimum: dsinφ = (2n + 1) Λ / 2

kde d je konštanta difrakčnej mriežky, Λ je vlnová dĺžka an - celé číslo s hodnotami = 1, 2, 3…

Čo je to rušenie?

V superpozícii dvoch mechanických vĺn môže vzniknúť konštruktívne a deštruktívne rušenie. V prípade konštruktívneho rušenia je výsledná amplitúda väčšia ako akákoľvek amplitúda jednotlivej vlny, ktorá túto superpozíciu vytvára, zatiaľ čo pri deštruktívnom rušení je výsledná amplitúda nižšia ako akákoľvek amplitúda jednotlivých vĺn, ktoré túto interferenciu vytvárajú. V zásade je každé rušenie vlnami svetla zvýšené, keď je elektromagnetické pole obsahujúce jednotlivé vlny vložené do výslednej vlny. Ak sú vedľa seba umiestnené dve žiarovky, nedeteguje sa žiadne rušenie, pretože vlny jednej žiarovky sú emitované nezávisle na vlnách druhej žiarovky. Emisie z týchto dvoch žiaroviek nemajú konštantný fázový rozdiel v čase. Svetelné vlny z bežných zdrojov, ako je napríklad žiarovka, sú spôsobené náhodnými zmenami s veľkosťou 10 - 8 s. V dôsledku toho sú podmienky pre konštruktívne rušenie, deštruktívne rušenie alebo prerušované trvanie väčšie ako 10-8 s veľkostných sekvencií. Pretože oko nemôže pozorovať také krátke časové zmeny, nezistila sa žiadna interferencia. Zdroje, v ktorých máme rýchlu zmenu fázového rozdielu, sa nazývajú nekoherentné. Aby bolo možné pozorovať trvalo udržateľné rušenie, musia byť splnené nasledujúce podmienky: zdroj musí byť koherentný (rozdiel vo fázach musí byť konštantný, jeden vo vzťahu k druhému), zdroj by mal byť monochromatický (zdroj jedného vlnová dĺžka). Aby sme mali stabilný obrazec interferencie, musíme mať vlny, medzi ktorými je fázový rozdiel konštantný. Napríklad zvukové vlny emitované z dvoch reproduktorov umiestnených vedľa seba, ktoré sú pripojené k jednému zosilňovaču, sa môžu navzájom rušiť, pretože tieto dva reproduktory sú koherentné. Je to tak preto, že oba reproduktory sú pripojené k rovnakému zosilňovaču, takže ich odozva na zosilňovač je simultánna. Základným základným spôsobom získavania dvoch koherentných svetelných zdrojov je použitie monochromatického zdroja pri prekážke s dvoma otvormi (praskliny). Svetlo, ktoré vychádza z týchto dvoch trhlín, je koherentné, pretože pochádza z toho istého zdroja.

Rozdiel medzi difrakciou a rušením

1) Definícia difrakcie a interferencie

Rušenie je výskyt zhody dvoch monochromatických koherentných svetelných lúčov, ktoré vedú k maximálnemu zvýšeniu alebo oslabeniu intenzity svetla..

Difrakcia je výskyt posunu vlny z počiatočného smeru napínania (vytvárania nových šíriacich čiar) pri zasiahnutí do prekážky..

2) Podmienky rozptylu a rušenia

Aby sa vyskytlo rušenie, zdroje vlny by mali byť koherentné a monochromatické. ja

V prípade ohybu by vlna mala mať podobnú veľkosť ako prekážka v prekážke.

Difrakcia proti interferencii: porovnávacia tabuľka

Zhrnutie difrakcie a interferencie

• Difrakcia je jav, ktorý je často zamieňaný s rušením. Rušenie by nastalo, keď by dve vlny navzájom interagovali, takže sú jednoducho algebraické. Difrakcia by bola príčinou rušenia, ale s výrazným rozdielom - existuje iba jeden zdroj vlny
• Aby sa vlny rušili, musia byť koherentné - musia mať rovnakú frekvenciu, rovnaký smer kmitania a konštantný fázový rozdiel. V prípade difrakcie musí mať veľkosť prekážky a vlnová dĺžka svetla určitý pomer