Kľúčový rozdiel medzi Fraunhoferovou a Fresnelovou difrakciou je ten, že Fraunhoferova difrakčná rovnica zahŕňa modelovanie difrakcie vĺn s difrakčným obrazcom, ktorý sa objavuje vo veľkej vzdialenosti od difrakčného objektu, zatiaľ čo Fresnelova difrakčná rovnica zahŕňa rovnakú modelovaciu metódu pre difrakčný obrazec vytvorený v blízkosti predmet.
Difrakcia je jav, ktorý možno opísať ako rozptyl svetla okolo objektu, keď je svetelný lúč čiastočne blokovaný týmto objektom, kde na okraji tieňa tohto objektu vidíme tmavé a svetlé pásy.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to Fraunhoferova difrakcia
3. Čo je to Fresnelova difrakcia
4. Fraunhofer vs Fresnelova difrakcia v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie
Čo je to Fraunhoferova difrakcia?
Fraunhoferova difrakcia je rovnica, ktorá je užitočná pri modelovaní difrakcie vĺn, kde sa difrakčný obrazec objavuje vo veľkej vzdialenosti od difrakčného objektu. Navyše túto rovnicu môžeme použiť na modelovanie difrakcie vĺn, keď sa difrakčný obrazec objaví v ohniskovej rovine zobrazovacej šošovky. Táto rovnica bola pomenovaná podľa vedca Josepha Von Fraunhofera.
Účinky difrakcie môžeme modelovať pomocou Huygensovho-Fresnelovho princípu, kde Huygens predpokladal, že body na primárnom vlnovom fronte by mohli pôsobiť ako zdroj sférických sekundárnych vlniek a súčet týchto sekundárnych vlniek môžeme použiť na určenie formy vlna, ktorá pokračuje v každom nasledujúcom čase. Toto pridanie vlniek zahŕňa mnoho vĺn rôznych fáz a amplitúd . Napríklad pridanie dvoch vĺn s rovnakou amplitúdou (ktoré sú vo fáze) môže mať za následok posunutie s dvojnásobnou amplitúdou.
Ak ideme určiť difrakciu, ku ktorej dochádza, keď je vzdialenosť medzi clonou a rovinou pozorovania, dĺžky optickej dráhy medzi clonou a bodom pozorovania sa môžu líšiť oveľa menej ako vlnová dĺžka svetla. Preto je možné cestu šírenia vlnky považovať za rovnobežnú od každého bodu clony k bodu pozorovania. Tento jav sa nazýva ďaleké pole a na modelovanie tohto typu difrakcie môžeme použiť Fraunhoferovu difrakčnú rovnicu.
Čo je to Fresnelova difrakcia?
Fresnelova difrakcia je rovnica, ktorú môžeme použiť na šírenie vĺn v blízkom poli. Preto sa nazýva aj difrakcia blízkeho poľa. Jedná sa o aproximáciu Kirchhoff-Fresnelovej difrakcie. Túto rovnicu môžeme použiť na výpočet difrakčného obrazca, ktorý je vytvorený vlnami, ktoré prechádzajú clonou alebo okolo objektu, ak ho vidíme z relatívne tesnej blízkosti objektu.
Táto rovnica uvádza Fresnelovo číslo F optického usporiadania. Ak je toto číslo vyššie ako 1, môžeme uvažovať, že difrakčná vlna je v blízkom poli. Platnosť tejto aproximácie však závisí od uhla vlny. Difrakčné rovnice Fresnelova bol zavedený Francesco Maria Grimaldi (Taliansko) v 17. storočí. Na skúmanie toho, čo sa deje počas difrakcie, použil Huygensov princíp.
Aký je rozdiel medzi Fraunhoferovou a Fresnelovou difrakciou?
Fraunhoferova difrakcia je rovnica, ktorá je užitočná pri modelovaní difrakcie vĺn, kde sa difrakčný obrazec objavuje vo veľkej vzdialenosti od difrakčného objektu. Fresnelova difrakcia je rovnica, ktorú môžeme použiť na šírenie vĺn v blízkom poli. Kľúčový rozdiel medzi Fraunhoferovou a Fresnelovou difrakciou je v tom, že Fraunhoferova difrakčná rovnica zahŕňa modelovanie difrakcie vĺn s difrakčným obrazcom, ktorý sa objavuje vo veľkej vzdialenosti od difrakčného objektu, zatiaľ čo Fresnelova difrakčná rovnica zahŕňa rovnakú modelovaciu metódu pre difrakčný obrazec vytvorený v blízkosti predmet.
Nasledujúca tabuľka sumarizuje rozdiel medzi Fraunhoferovou a Fresnelovou difrakciou.
Zhrnutie - Fraunhofer vs Fresnelova difrakcia
Kľúčový rozdiel medzi Fraunhoferovou a Fresnelovou difrakciou je v tom, že Fraunhoferova difrakčná rovnica zahŕňa modelovanie difrakcie vĺn s difrakčným obrazcom zobrazujúcim sa vo veľkej vzdialenosti od difrakčného objektu, zatiaľ čo Fresnelova difrakčná rovnica zahŕňa rovnakú modelovaciu metódu pre difrakčný obrazec vytvorený v blízkosti predmet.
Referencia:
1. „Fresnelova difrakcia .“ Wikipedia , Wikimedia Foundation, 19. mája 2021.
Obrázok so súhlasom:
1. „ Objektív a vlnoplochy otočené “ od Epzcaw-vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „ Fresnelova difrakcia s kruhovou clonou vo vysokom rozlíšení “ od Gislinga-vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
