Rozdíl mezi difrakcí a rušením

Difrakce a interference jsou dva jevy založené na principu superpozice vln. V minulosti existoval velký rozdíl mezi těmito dvěma jevy, mezi nimiž neexistují žádné zásadní rozdíly. Interference je totiž výsledkem superpozice titrace dvou vln, které jsou synchronně titrovány s určitým rozdílem ve fázi. Zatímco ohyb je výsledkem superpozice a kontinua vln a / nebo zdrojů, které jsou opět synchronní a mají určité fázové poměry.

Co je difrakce?

Pod pojmem difrakce považujeme výsledek superpozice kontinua různě lokalizovaných zdrojů se stejnou frekvencí fázově koherentních zdrojů. Pro zjednodušení výpočtu můžeme použít aproximaci, kde rozměry zdroje a / nebo otvoru, kterým je záření uvolňováno, jsou malé ve srovnání se vzdáleností, ve které je uvažován výsledek difrakčního jevu. Při výpočtech se ukázalo, že Hygensův princip je nesmírně nápomocný. Hygensův princip uvádí, že všechny tyto body wavefront lze považovat za zdroje vln koherentně kmitajících. Například, pokud máme oponu, která zabraňuje šíření vln, a uděláme na ní malý otvor, všechny body stejné fáze mezi okraji otvoru jsou koherentními zdroji nové vlny. Je-li původní zdroj oscilace dostačující, pokud jde o bodový zdroj (), pak mohou být spojovací body otvorů otvoru považovány za synchronní zdroje oscilace pro difrakční jev. Difrakční (optická) mřížka se provádí se skleněnou deskou (mřížkou) s velkým počtem paralelních záplat při stejných propojeních. Difrakční mřížka se používá k vyvolání difrakčního vzorce světla s vysokou intenzitou. Podmínky pro vytvoření difrakčního maxima a minima jsou:

maximální difrakce: dsinφ = n Λ

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

kde d je konstanta difrakční mřížky, Λ je vlnová délka an - celé číslo má hodnoty = 1, 2, 3…

Co je to rušení?

V superpozici dvou mechanických vln může nastat konstruktivní a destruktivní interference. V případě konstruktivního rušení je výsledná amplituda větší než jakákoli amplituda jednotlivé vlny, která tuto superpozici vytváří, zatímco v destruktivním rušení je výsledná amplituda nižší než jakákoli amplituda jednotlivých vln, které toto rušení vytvářejí. V zásadě je veškerá interference s vlnami světla zvýšena, když je elektromagnetické pole obsahující jednotlivé vlny superponováno do výsledné vlny. Pokud jsou vedle sebe umístěny dvě lampy, nebude detekována žádná interference, protože vlny jedné lampy jsou emitovány nezávisle na vlnách druhé žárovky. Emise z těchto dvou žárovek nemají konstantní fázový rozdíl v čase. Světelné vlny z obyčejných zdrojů, jako je žárovka, jsou způsobeny náhodnými změnami o velikosti 10-8 s. V důsledku toho jsou podmínky pro konstruktivní rušení, destruktivní rušení nebo přerušované trvání větší než 10-8 s velikostní sekvence. Protože oko nemůže pozorovat takové krátké časové změny, nebyla detekována žádná interference. Zdroje, ve kterých máme rychlou změnu fázového rozdílu, se nazývají nesoudržné. Aby bylo možné pozorovat udržitelné rušení, musí být splněny následující podmínky: zdroj musí být koherentní (rozdíl ve fázích musí být konstantní, jeden ve vztahu k druhému), zdroj by měl být monochromatický (zdroj jednoho vlnová délka). Abychom měli stabilní obrazec interference, musíme mít vlny, mezi nimiž je fázový rozdíl konstantní. Například zvukové vlny emitované ze dvou reproduktorů umístěných vedle sebe navzájem připojených k jednomu zesilovači mohou navzájem rušit, protože tyto dva reproduktory jsou koherentní. Je to proto, že oba reproduktory jsou připojeny ke stejnému zesilovači, takže jejich reakce na zesilovač je simultánní. Základním principem získání dvou koherentních světelných zdrojů je použití monochromatického zdroje na překážce se dvěma otvory (trhliny). Světlo, které se objevuje na těchto dvou prasklinách, je koherentní, protože pochází ze stejného zdroje.

Rozdíl mezi difrakcí a rušením

1) Definice difrakce a interference

Rušení je výskyt shody dvou monochromatických koherentních světelných paprsků, které mají za následek maximální zvýšení nebo oslabení intenzity světla..

Difrakce je výskyt posunu vlny z počátečního směru natahování (vytváření nových propagačních linií) při nárazu do překážky..

2) Podmínky difrakce a rušení

Aby došlo k rušení, měly by být zdroje vln koherentní a monochromatické. Já

V případě ohybu by vlna měla mít podobnou velikost jako překážka v bariéře.

Difrakce vs. interference: srovnávací tabulka

Shrnutí difrakce a interference

• Difrakce je jev, který je často zaměňován s rušením. Interference by nastala tam, kde dvě vlny vzájemně interagují, takže jsou jednoduše shrnuty algebraicky. Difrakce by byla příčinou rušení, ale s výrazným rozdílem - existuje pouze jeden zdroj vlny
• Aby bylo možné rušit vlny, musí být koherentní - musí mít stejnou frekvenci, stejný směr oscilace a konstantní fázový rozdíl. V případě difrakce musí mít velikost překážky a vlnová délka světla určitý poměr