Diffrakcija i smetnje

Difrakcija i smetnje su dva fenomena temeljena na principu superpozicije valova. U prošlosti je bila velika razlika između ova dva fenomena, među kojima ne postoje temeljne razlike. Naime, interferencija je rezultat superpozicije titracije dvaju valova, koji su sinkrono titrirani s nekom razlikom u fazi. Dok je difrakcija posljedica superpozicije i kontinuuma valova i / ili izvora koji su opet sinkroni i imaju određene faze omjera.

Što je difrakcija?

Pod izrazom difrakcije, uzeti smo u obzir rezultat superpozicije kontinuuma različitih izvora identične frekvencije fazno-koherentnih izvora. Za pojednostavljenje proračuna možemo koristiti aproksimaciju gdje su dimenzije izvora i / ili otvora kroz koje se zračenje oslobađaju mali u usporedbi s udaljenosti na kojoj se razmatra rezultat difrakcijskog fenomena. U izračunima, Hygensov princip zasigurno je od ogromne pomoći. Princip Hygens navodi da se sve te točke valne fronte mogu smatrati izvorima valova koji su koherentno oscilirajući. Na primjer, ako imamo zavjesu koja sprječava širenje vala, a na njemu mali otvor, sve točke iste faze između rubova otvora su koherentni izvori novog vala. Naravno, ako je izvorni izvor oscilacije dovoljno daleko u smislu izvora točke (), tada se zajedničke točke rupa otvora mogu smatrati sinkronim izvorima oscilacije za difrakcijski fenomen. Difrakcijska (optička) rešetka se provodi sa staklenom pločom (mrežom) s velikim brojem paralelnih zakrpa na jednakim međusobnim vezama. Difrakcijska rešetka se koristi za dobivanje visokog intenziteta svjetlosnog difrakcijskog uzorka. Uvjeti za stvaranje maksimalne i minimalne difrakcije su:

maksimalna difrakcija: dsinφ = n Λ

minimalni difrakcija: dsinφ = (2n + 1) Λ / 2

gdje je d konstanta difrakcijske rešetke, Λ je valna duljina i n - cijeli broj ima vrijednosti = 1, 2, 3 …

Što je smetnja?

U superpoziciji dva mehanička vala može nastati konstruktivna i destruktivna smetnja. U slučaju konstruktivne smetnje, rezultirajuća amplituda je veća od bilo koje pojedinačne amplitude valova koja čini ovu superpoziciju, dok je u destruktivnoj interferenciji dobivena amplituda niža od bilo koje amplitude pojedinih valova koji čine ovu interferenciju. U osnovi, sve smetnje s valovima svjetlosti se povećavaju kada se elektromagnetsko polje koje sadrži pojedinačne valove preklapaju u rezultantni val. Ako su dvije lampe smještene jedna pored druge, neće se otkriti smetnje jer se valovi jedne svjetiljke emitiraju neovisno o valovima druge žarulje. Emisije iz ove dvije žarulje nemaju konstantnu faznu razliku u vremenu. Svjetlosni valovi iz običnih izvora kao što su žarulja uzrokovani su slučajnim promjenama veličine od 10-8 s. Posljedično tome, uvjeti za konstruktivne smetnje, destruktivne smetnje ili prekidno trajanje, veći su od 10-8 s veličine sekvenci. Budući da oči ne mogu pratiti takve kratkoročne promjene, nije otkrivena smetnja. Izvori u kojima imamo brzu promjenu fazne razlike zovu se nekoherentnim. Kako bi se održala održiva interferencija koja se može promatrati, moraju biti ispunjeni sljedeći uvjeti: izvor mora biti koherentan (razlika u fazama mora biti konstantna, jedna u odnosu na drugu), izvor bi trebao biti monokromatski (izvor jednog valna duljina). Da bismo imali stabilan uzorak smetnji moramo imati valove između kojih je faza razlika konstantna. Na primjer, zvučni valovi koji se emitiraju iz dva zvučnika postavljena jedni pored drugih povezani s jednim pojačalom mogu međusobno ometati jer su ta dva zvučnika koherentna. To je zato što su oba zvučnika spojena na isto pojačalo, pa je njihov odgovor na pojačalo istovremen. Osnovna je metoda dobivanja dva koherentna izvora svjetlosti pomoću monokromatskog izvora na opstrukciji s dva otvora (pukotine). Svjetlo koje se pojavljuje na ove dvije pukotine je koherentno jer potječe iz istog izvora.

Razlika između difrakcije i smetnji

1) Definicija difrakcije i smetnji

Interferencija je pojava usklađenosti dviju monokromatskih koherentnih svjetlosnih zraka što rezultira maksimalnim povećanjem ili slabljenjem intenziteta svjetlosti.

Difrakcija je pojava pomicanja vala od početnog smjera istezanja (stvaranja novih propagacijskih linija) u njegovu udaru u prepreku.

2) Uvjeti difrakcije i smetnji

Da bi došlo do smetnji, izvori valova trebaju biti koherentni i monokromatski. ja

n slučaju difrakcije val treba biti slične veličine kao prepreka u barijeri.

Diffrakcija vs interferencija: usporedni prikaz

Sažetak difrakcije i smetnji

• Diffrakcija je fenomen koji se često miješa s miješanjem. Mehanizacija bi se dogodila tamo gdje dva vala međusobno djeluju, tako da su jednostavno algebarska sažeta. Difrakcija bi bila uzrok smetnji, ali s značajnom razlikom - postoji samo jedan val izvor
• Da bi se ometale, valovi moraju biti koherentni - imaju istu frekvenciju, isti smjer oscilacije i konstantnu faznu razliku. U slučaju difrakcije, veličina prepreke i valne duljine svjetlosti mora imati određeni omjer