Forskel mellem diffraktion og interferens

Diffraktion og interferens er to fænomener baseret på princippet om superposition af bølger. Tidligere var der en stor sondring mellem disse to fænomener, hvor der ikke er nogen grundlæggende forskelle. Interferens er nemlig et resultat af superpositionen af ​​titrering af to bølger, som er synkront titreret med en vis forskel i fasen. Mens diffraktion er et resultat af superpositionen og kontinuummet af bølger og / eller kilder, der igen er synkrone og har visse faseforhold.

Hvad er diffraktion?

Under udtrykket diffraktion overvejer vi resultatet af superpositionen af ​​kontinuummet af de forskelligt placerede kilder med identisk frekvens af de fase-kohærente kilder. For at forenkle beregningen kan vi bruge tilnærmelsen, hvor dimensionerne af kilden og / eller åbningen, gennem hvilken strålingen frigøres, er lille sammenlignet med den afstand, hvorpå resultatet af diffraktionsfænomenet betragtes. Ved beregninger er Hygens 'princip vist sig at være til enorm hjælp. Hygens-princippet siger, at alle disse punkter i bølgefronten kan betragtes som kilder til bølger, der koherent svinger. For eksempel, hvis vi har et gardin, der forhindrer bølgeudbredelse, og vi laver en lille åbning på det, er alle punkterne i den samme fase mellem åbningens kanter sammenhængende kilder til den nye bølge. Hvis den originale oscillationskilde er tilstrækkelig langt med hensyn til punktkilden (), kan naturligvis forbindelsespunkterne på åbningens huller betragtes som synkrone svingningskilder for diffraktionen. Diffraktion (optisk) gitter udføres med en glasplade (gitter) med et stort antal parallelle patches på lige sammenkoblinger. Et diffraktionsgitter bruges til at fremkalde et lysdiffraktionsmønster med høj intensitet. Betingelserne for dannelse af maksimal og minimum diffraktion er:

maksimal diffraktion: dsinφ = n Λ

diffraktionsminimum: dsinφ = (2n + 1) Λ / 2

hvor d er konstanten for diffraktionsgitteret, Λ er bølgelængden og n - hele tallet med værdier = 1, 2, 3 ...

Hvad er interferens?

I superpositionen af ​​to mekaniske bølger kan der opstå en konstruktiv og destruktiv interferens. I tilfælde af konstruktiv interferens er den resulterende amplitude større end enhver individuel bølge-amplitude, der udgør denne superposition, mens den resulterende amplitude i destruktiv interferens er lavere end nogen amplitude af de individuelle bølger, der udgør denne interferens. Grundlæggende øges al interferens med bølgerne af lys, når det elektromagnetiske felt, der indeholder de individuelle bølger, overlejres i den resulterende bølge. Hvis der er to lamper placeret ved siden af ​​hinanden, registreres ingen interferens, fordi bølgerne i den ene lampe udsendes uafhængigt af bølgerne i den anden pære. Emissionerne fra disse to pærer har ikke en konstant faseforskel i tid. Lysbølger fra almindelige kilder såsom en pære er forårsaget af tilfældige ændringer med en størrelsesorden på 10-8 s. Følgelig er betingelserne for konstruktiv interferens, destruktiv interferens eller intermitterende varighed større end 10-8 s størrelsesekvenser. Da øjet ikke kan observere sådanne korte tidsændringer, er der ikke fundet nogen interferens. De kilder, hvor vi har en hurtig ændring af faseforskel, kaldes ikke-sammenhængende. For at have en bæredygtig interferens, der kan overholdes, skal følgende betingelser være opfyldt: kilden skal være sammenhængende (forskellen i faser skal være konstant, den ene i forhold til den anden), kilden skal være monokromatisk (kilde til en bølgelængde). For at have et stabilt interferensmønster skal vi have bølger, mellem hvilke faseforskellen er konstant. For eksempel kan lydbølger, der udsendes fra to højttalere placeret ved siden af ​​hinanden forbundet til en forstærker, forstyrre hinanden, fordi disse to højttalere er sammenhængende. Dette skyldes, at begge højttalere er tilsluttet den samme forstærker, så deres respons på forstærkeren er samtidig. Den grundlæggende principmetode til opnåelse af to sammenhængende lyskilder er ved at bruge en monokromatisk kilde på obstruktion med to åbninger (revner). Lyset, der kommer frem på disse to revner, er sammenhængende, fordi det stammer fra samme kilde.

Forskel mellem diffraktion og interferens

1) Definition af diffraktion og interferens

Interferens er forekomsten af ​​konventionen af ​​to monokromatiske sammenhængende lysstråler, hvilket resulterer i maksimal forøgelse eller svækkelse af lysintensiteten.

Diffraktion er udseendet af bølge, der skifter fra den oprindelige strækningsretning (dannelse af nye formeringslinjer) i dens rammer i en hindring.

2) Betingelser for diffraktion og interferens

For at interferens skal ske, bør bølgekilderne være sammenhængende og monokromatisk. jeg

i tilfælde af diffraktion skal bølgen have samme størrelse som en hindring i en barriere.

Diffraktion vs. interferens: Sammenligningstabel

Resumé af diffraktion og interferens

• Diffraktion er et fænomen, der ofte forveksles med interferens. Interferens forekommer, hvor de to bølger interagerer med hinanden, så de simpelthen er algebraisk opsummeret. Diffraktionen ville være en årsag til interferens, men med en betydelig forskel - der er kun en bølgekilde
• For at interferere skal bølgerne være sammenhængende - have samme frekvens, samme svingningsretning og konstant faseforskel. I tilfælde af diffraktion skal hindringens størrelse og lysets bølgelængde have et vist forhold