Різниця між дифракцією та перешкодою

Дифракція та інтерференція - це два явища, засновані на принципі суперпозиції хвиль. У минулому між цими двома явищами було велике розмежування, серед яких принципових відмінностей немає. А саме, інтерференція є результатом суперпозиції титрування двох хвиль, які синхронно титруються з деякою різницею фази. У той час як дифракція є результатом суперпозиції та континууму хвиль та / або джерел, які знову є синхронними та мають певні фазові співвідношення.

Що таке дифракція?

Під терміном дифракція ми розглянемо результат суперпозиції континууму різного розміщення джерел однакової частоти фазо-когерентних джерел. Для спрощення обчислення ми можемо використовувати наближення, коли розміри джерела та / або діафрагми, через яку випромінюється випромінювання, невеликі порівняно з відстані, на якій розглядається результат явища дифракції. У підрахунках доводиться, що принцип Гігена має величезну допомогу. Принцип Гігена стверджує, що всі ці точки фронту хвиль можна розглядати як джерела хвиль, когерентно коливаючих. Наприклад, якщо у нас є завіса, яка перешкоджає поширенню хвиль, і ми робимо на ній невеликий отвір, всі точки однієї фази між краями отвору є когерентними джерелами нової хвилі. Природно, якщо вихідне джерело коливань досить далеко з точки зору точкового джерела (), то точки з'єднання отворів отвору можуть розглядатися як синхронні джерела коливань для явища дифракції. Дифракційна (оптична) решітка виконується скляною пластиною (сіткою) з великою кількістю паралельних пластирів на рівних взаємозв’язках. Дифракційна решітка використовується для отримання високодинамічної картини світла. Умовами формування дифракційного максимуму та мінімуму є:

максимальна дифракція: dsinφ = n Λ

дифракційний мінімум: dsinφ = (2n + 1) Λ / 2

де d - константа дифракційної сітки, Λ - довжина хвилі і n - ціле число, що має значення = 1, 2, 3…

Що таке перешкода?

У суперпозиції двох механічних хвиль може виникнути конструктивна та руйнівна інтерференція. У разі конструктивної інтерференції результуюча амплітуда більша, ніж будь-яка окрема амплітуда хвилі, яка робить це суперпозиція, тоді як при деструктивних перешкодах результуюча амплітуда нижча за будь-яку амплітуду окремих хвиль, які роблять цю інтерференцію. Принципово все перешкоди світлових хвиль збільшуються, коли електромагнітне поле, що містить окремі хвилі, накладається на хвилю, що утворюється. Якщо поруч розташовані дві лампи, ніяких перешкод не буде виявлено, оскільки хвилі однієї лампи випромінюються незалежно від хвиль іншої лампи. Викиди цих двох лампочок не мають постійної різниці у часі. Світлові хвилі від звичайних джерел, таких як лампочка, викликаються випадковими змінами величиною 10-8 с. Отже, умови для конструктивних перешкод, руйнівних перешкод або переривчастої тривалості перевищують послідовності за величиною 10-8 с. Оскільки око не може спостерігати такі короткі зміни часу, втручання не виявлено. Джерела, в яких ми маємо швидку зміну різниці фаз, називаються некогерентними. Щоб мати стійке втручання, яке можна спостерігати, необхідно дотримуватися таких умов: джерело повинне бути когерентним (різниця фаз повинна бути постійною, одна відносно іншої), джерело має бути однотонним (джерело одного довжина хвилі). Для того щоб мати стійкий інтерференційний малюнок, ми повинні мати хвилі, між якими різниця фаз є постійною. Наприклад, звукові хвилі, що випромінюються з двох динаміків, розміщених поруч один з одним, підключених до одного підсилювача, можуть заважати один одному, оскільки ці два колонки є когерентними. Це відбувається тому, що обидва колонки підключені до одного підсилювача, тому їх відповідь на підсилювач одночасно. Основний принциповий метод отримання двох когерентних джерел світла - це використання монохроматичного джерела на перешкоді з двома отворами (тріщинами). Світло, що з'являється на цих двох тріщинах, є когерентним, оскільки воно походить з одного і того ж джерела.

Різниця між дифракцією та перешкодою

1) Визначення дифракції та перешкод

Інтерференція - це виникнення узгодження двох монохроматичних когерентних променів світла, що призводить до максимального збільшення або послаблення інтенсивності світла.

Дифракція - це поява хвилі, що зміщується від початкового напрямку розтягування (утворюючи нові лінії поширення) при її попаданні в перешкоду.

2) Умови дифракції та перешкод

Для того, щоб втручатися, джерела хвиль повинні бути когерентними та однотонними. Я

У випадку дифракції хвиля повинна бути аналогічною розміру перешкоді в бар'єрі.

Дифракція проти інтерференції: порівняльна діаграма

Підсумок дифракції та перешкод

• Дифракція - явище, яке часто плутають із перешкодами. Інтерференція відбуватиметься там, де дві хвилі взаємодіють одна з одною, так що їх просто алгебраїчно підсумовано. Дифракція була б причиною перешкод, але зі значною різницею - є лише одне хвильове джерело
• Для того, щоб заважати хвилі повинні бути когерентними - мати однакову частоту, однаковий напрямок коливань та постійну різницю фаз. У разі дифракції розмір перешкоди та довжина хвилі світла повинні мати певне співвідношення