Razlika med difrakcijo in interferenco

Difrakcija in interferenca sta dva pojava, ki temeljita na načelu superpozicije valov. V preteklosti je bilo med tema dvema pojavoma veliko razlikovati, med katerimi ni bistvenih razlik. Interferenca je namreč superpozicija titracije dveh valov, ki se sinhrono titrirata z neko razliko v fazi. Medtem ko je difrakcija posledica superpozicije in kontinuuma valov in / ali virov, ki so spet sinhroni in imajo določena fazna razmerja.

Kaj je difrakcija?

Pod pojmom difrakcija štejemo rezultat superpozicije kontinuuma različno lociranih virov enake frekvence fazno koherentnih virov. Za poenostavitev izračuna lahko uporabimo približek, pri katerem so dimenzije vira in / ali odprtine, skozi katero se sevanje sprošča, majhne v primerjavi z razdaljo, na kateri se šteje rezultat difrakcijskega pojava. Pri izračunih se izkaže, da je Hygenovo načelo v veliko pomoč. Načelo Hygena pravi, da je mogoče vse te točke valovnega polja obravnavati kot vire valov, ki koherentno nihajo. Na primer, če imamo zaveso, ki preprečuje širjenje valov in na njej naredimo majhno odprtino, so vse točke iste faze med robovi odprtine skladni viri novega vala. Seveda, če je prvotni vir nihanja glede na točkovni vir () dovolj oddaljen, potem se lahko sklepne točke lukenj odprtine obravnavajo kot sinhroni viri nihanja za pojav difrakcije. Difrakcijska (optična) rešetka se izvaja s stekleno ploščo (mrežo) z velikim številom vzporednih obližev na enakih medsebojnih povezavah. Za pridobivanje svetlobne difrakcijske svetlobe se uporablja difrakcijska rešetka. Pogoji za nastanek maksimalne in minimalne difrakcije so:

največja difrakcija: dsinφ = n Λ

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

kjer je d konstanta difrakcijske mreže, Λ je valovna dolžina in n - celotno število z vrednostmi = 1, 2, 3…

Kaj je motnja?

Pri superpoziciji dveh mehanskih valov lahko pride do konstruktivne in destruktivne motnje. V primeru konstruktivnih motenj je posledična amplituda večja od katere koli posamezne amplitude valov, ki naredi to superpozicijo, medtem ko je pri destruktivnih interferencah rezultantna amplituda nižja od katere koli amplitude posameznih valov, ki to motijo. V osnovi se vse motenje svetlobnih valov poveča, ko se elektromagnetno polje, ki vsebuje posamezne valove, naloži v rezultirajoči val. Če sta dve sijalki nameščeni drug ob drugem, ne bo zaznanih motenj, ker valovi ene žarnice oddajajo neodvisno od valov druge žarnice. Emisije iz teh dveh žarnic nimajo stalne fazne razlike v času. Svetlobni valovi iz običajnih virov, kot je žarnica, povzročajo naključne spremembe z magnitudo 10-8 s. Posledično so pogoji za konstruktivne motnje, destruktivne motnje ali občasno trajanje večje od 10-8 s zaporedja magnitude. Ker oko ne more opaziti tako kratkih sprememb, ni motenj zaznan. Viri, v katerih imamo hitro spremembo fazne razlike, imenujemo nekoherentni. Za trajnostne motnje, ki jih je mogoče opaziti, morajo biti izpolnjeni naslednji pogoji: vir mora biti skladen (razlika v fazah mora biti konstantna, ena glede na drugo), vir mora biti enobarven (vir enega valovna dolžina). Za stabilen vzorec motenj moramo imeti valove, med katerimi je fazna razlika konstantna. Na primer, zvočni valovi, ki jih oddajata dva zvočnika, nameščena drug poleg drugega, povezana z enim ojačevalnikom, se lahko medsebojno motita, ker sta ta dva zvočnika skladna. To je zato, ker sta oba zvočnika povezana na isti ojačevalnik, zato je njihov odziv na ojačevalnik sočasen. Osnovni princip pridobivanja dveh koherentnih svetlobnih virov je uporaba monokromatskega vira na oviri z dvema odprtinama (razpokami). Svetloba, ki se pojavi na teh dveh razpokah, je koherentna, ker izvira iz istega vira.

Razlika med difrakcijo in interferenco

1) Opredelitev difrakcije in interference

Interferenca je pojav skladnosti dveh enobarvnih koherentnih svetlobnih žarkov, kar povzroči največjo povečanje ali oslabitev intenzitete svetlobe.

Difrakcija je pojav valovanja, ki se premika iz začetne smeri raztezanja (tvori nove širitvene črte) pri svojem udarcu v oviro.

2) Pogoji difrakcije in motnje

Da bi se motnje zgodile, morajo biti valovni viri skladni in enobarvni. jaz

V primeru difrakcije mora biti val podobne velikosti kot ovira v oviri.

Difrakcija proti motnjam: Primerjalna tabela

Povzetek difrakcije in interferenc

• Difrakcija je pojav, ki ga pogosto zamenjujejo z motnjami. Poseg bi se pojavil tam, kjer se dva vala medsebojno uporabljata, tako da sta preprosto algebrična, sešteta. Difrakcija bi bila vzrok za motnje, vendar s pomembno razliko - obstaja le en valni vir
• Za motenje morajo biti valovi skladni - imeti morajo enako frekvenco, isto smer nihanja in konstantno fazno razliko. V primeru difrakcije morata imeti velikost ovire in valovna dolžina svetlobe določeno razmerje