Erinevus difraktsiooni ja häirete vahel

Difraktsioon ja interferents on kaks nähtust, mis põhinevad lainete superpositsiooni põhimõttel. Varem oli nende kahe nähtuse vahel suur erinevus, mille vahel põhimõttelisi erinevusi ei olnud. Nimelt on interferents tuletatud kahe laine tiitrimise superpositsioonist, mida tiitritakse sünkroonselt teatud faasierinevustega. Kuigi difraktsioon on jälle sünkroonsete ja teatud faasisuhetega lainete ja / või allikate superpositsiooni ja pidevuse tagajärg.

Mis on difraktsioon?

Mõiste difraktsioon all loetakse faaskoherentsete allikate identse sagedusega allikate konstantsuse superpositsiooni tulemust. Arvestuse lihtsustamiseks võime kasutada lähendit, kus kiirgusallika ja / või ava mõõtmed, mille kaudu kiirgus eraldub, on väikesed, võrreldes vahemaaga, milles difraktsiooninähtuse tulemust arvestatakse. Arvutustes on Hygeni põhimõttest osutunud tohutut abi. Hygeni printsiip väidab, et kõiki neid lainefrondi punkte saab käsitada sidusalt võnkuvate lainete allikana. Näiteks kui meil on kardin, mis takistab laine levikut, ja me teeme sellele väikese ava, on kõik sama faasi punktid ava servade vahel uue laine sidusad allikad. Muidugi, kui algne võnkeallikas on punktiallika () osas piisavalt kaugel, siis võib ava aukude ühispunkte pidada difraktsiooninähtuse sünkroonseteks võnkeallikateks. Difraktsioonivõre (optiline) riivimine toimub klaasplaadiga (võrega), millel on suur arv paralleelseid laike võrdses ühenduses. Suure intensiivsusega valguse difraktsioonimustri saamiseks kasutatakse difraktsioonivõre. Difraktsiooni maksimaalse ja minimaalse tekke tingimused on:

maksimaalne difraktsioon: dsinφ = n Λ

difraktsiooni miinimum: dsinφ = (2n + 1) Λ / 2

kus d on difraktsioonivõrgu konstant, Λ on lainepikkus ja n - täisarv, mille väärtused on 1, 2, 3…

Mis on sekkumine?

Kahe mehaanilise laine superpositsioonil võivad tekkida konstruktiivsed ja hävitavad häired. Konstruktiivsete häirete korral on saadud amplituud suurem kui ükskõik milline individuaalne laine amplituud, mis selle superpositsiooni teeb, samal ajal kui hävitava interferentsi korral on saadud amplituud madalam kui seda häiret tekitavate üksikute lainete amplituud. Põhimõtteliselt suureneb igasugune häire valguse lainetega, kui üksikuid laineid sisaldav elektromagnetväli asetatakse saadud lainele. Kui üksteise kõrval on kaks lampi, siis häireid ei tuvastata, kuna ühe lambi lained eralduvad teise pirni lainetest sõltumatult. Nendest kahest pirnist eralduvatel heitmetel pole aja jooksul pidevat faasierinevust. Tavalistest allikatest, näiteks pirnist lähtuvad valguslained on põhjustatud juhuslikest muutustest magnituudiga 10–8 s. Järelikult on konstruktiivsete häirete, hävitavate häirete või katkendliku kestuse tingimused suuremad kui 10–8 s suurusjärgud. Kuna silm ei suuda nii lühikesi ajalisi muutusi jälgida, pole häireid tuvastatud. Allikaid, milles faasierinevus on kiiresti muutunud, nimetatakse mittekoherentseteks. Jälgitava häire jälgimiseks tuleb järgida järgmisi tingimusi: allikas peab olema sidus (faaside erinevus peab olema püsiv, üksteise suhtes erinev), allikas peaks olema ühevärviline (ühe allikas) lainepikkus). Stabiilse häiremustri saamiseks peavad meil olema lained, mille vahel faaside erinevus on püsiv. Näiteks võivad ühe võimendiga ühendatud kahe kõrvuti asetatud kõlari helilained üksteist häirida, kuna need kaks kõlarit on koherentsed. Selle põhjuseks on asjaolu, et mõlemad kõlarid on ühendatud ühe võimendiga, seega on nende reageering võimendile samaaegne. Kahe koherentse valgusallika saamise peamiseks meetodiks on monokromaatilise allika kasutamine obstruktsiooni korral kahe avaga (praod). Nendel kahel pragul tekkiv valgus on koherentne, kuna see pärineb samast allikast.

Erinevus difraktsiooni ja häirete vahel

1) Difraktsiooni ja häirete määratlus

Interferents on kahe monokromaatilise koherentse valguskiire samaaegne esinemine, mille tulemuseks on valguse intensiivsuse maksimaalne suurenemine või nõrgenemine.

Diffraktsioon on laine nihkumine algsest venimissuunast (moodustades uued levimisjooned) selle takistuseks saamisel.

2) difraktsiooni ja häirete tingimused

Interferentsi tekkimiseks peaksid laineallikad olema sidusad ja ühevärvilised. Mina

n difraktsiooni korral peaks laine olema sama suur kui tõkke takistus.

Difraktsioon vs. interferents: võrdlusdiagramm

Difraktsiooni ja häirete kokkuvõte

• Difraktsioon on nähtus, mida segatakse sageli segamisega. Häiringud tekiksid siis, kui kaks lainet üksteisega suhtlevad, nii et need on lihtsalt algebralised. Difraktsioon oleks häirete põhjustaja, kuid olulise erinevusega - laineallikat on ainult üks
• Lainete segamiseks peavad lained olema sidusad - neil peab olema sama sagedus, sama võnkesuund ja pidev faasierinevus. Difraktsiooni korral peavad takistuse suurusel ja valguse lainepikkusel olema kindel suhe