Разлика между дифракция и интерференция

Дифракцията и интерференцията са две явления, основани на принципа на суперпозиция на вълните. В миналото е имало голямо разграничение между тези два феномена, сред които няма фундаментални различия. А именно, интерференцията е резултат от суперпозицията на титрирането на две вълни, които се синхронизират синхронно с известна разлика във фазата. Докато дифракцията е резултат от суперпозицията и континуума от вълни и / или източници, които отново са синхронни и имат определени фазови съотношения.

Какво е дифракция?

Под термина дифракция ние считаме резултата от суперпозицията на континуума на различно разположени източници с еднаква честота на фазо-кохерентните източници. За опростяване на изчислението можем да използваме приближението, при което размерите на източника и / или отвора, през който се отделя радиацията, са малки в сравнение с разстоянието, на което се счита резултатът от дифракционния феномен. При изчисленията се оказва, че принципът на Hygens е от огромна помощ. Принципът на Hygens гласи, че всички тези точки на фронта могат да се разглеждат като източници на вълни, кохерентно осцилиращи. Например, ако имаме завеса, която предотвратява разпространението на вълната и правим малък отвор върху нея, всички точки на една и съща фаза между краищата на отвора са кохерентни източници на новата вълна. Естествено, ако първоначалният източник на трептене е достатъчно далеч по отношение на точков източник (), тогава точките на съединение на отворите на отвора могат да се считат за синхронни източници на трептене за дифракционния феномен. Дифракционната (оптична) решетка се извършва със стъклена плоча (решетка) с голям брой паралелни пластири на равни взаимни връзки. Дифракционната решетка се използва за получаване на светлодифракционен модел с висока интензивност. Условията за образуване на дифракция максимум и минимум са:

максимална дифракция: dsinφ = n Λ

дифракционен минимум: dsinφ = (2n + 1) Λ / 2

където d е константата на дифракционната решетка, Λ е дължината на вълната и n - цялото число със стойности = 1, 2, 3…

Какво е смущение?

В суперпозицията на две механични вълни може да възникне конструктивна и разрушителна намеса. В случай на конструктивна интерференция, получената амплитуда е по-голяма от всяка отделна амплитуда на вълната, която прави тази суперпозиция, докато при деструктивна интерференция резултатната амплитуда е по-ниска от всяка амплитуда на отделните вълни, които правят тази интерференция. По принцип всички смущения на светлинните вълни се увеличават, когато електромагнитното поле, съдържащо отделните вълни, се наслагва в получената вълна. Ако има две лампи, разположени една до друга, няма да се открият смущения, тъй като вълните на едната лампа се излъчват независимо от вълните на другата крушка. Емисиите от тези две крушки нямат постоянна фазова разлика във времето. Светлинните вълни от обикновени източници като крушка са причинени от случайни промени с магнитуд 10-8 s. Следователно условията за конструктивна интерференция, разрушителна интерференция или периодична продължителност са по-големи от последователности с магнитуд 10-8 s. Тъй като окото не може да наблюдава толкова кратки промени във времето, не се откриват смущения. Източниците, в които имаме бърза промяна на фазовата разлика, се наричат ​​некохерентни. За да има устойчива намеса, която може да се наблюдава, трябва да бъдат изпълнени следните условия: източникът трябва да бъде съгласуван (разликата във фазите трябва да е постоянна, една спрямо друга), източникът трябва да бъде монохроматичен (източник на един дължина на вълната). За да имаме стабилен модел на интерференция, трябва да имаме вълни, между които фазовата разлика е постоянна. Например звуковите вълни, излъчвани от два високоговорителя, поставени един до друг, свързани към един усилвател, могат да се намесват помежду си, защото тези два високоговорителя са кохерентни. Това е така, защото и двата високоговорителя са свързани към един и същ усилвател, така че реакцията им към усилвателя е едновременна. Основният принцип метод за получаване на два кохерентни светлинни източника е чрез използване на монохроматичен източник на преграда с два отвора (пукнатини). Светлината, която се появява върху тези две пукнатини, е кохерентна, защото произхожда от един и същ източник.

Разлика между дифракция и интерференция

1) Определение на дифракция и смущения

Интерференцията е появата на съгласуване на два монохроматични кохерентни светлинни лъча, което води до максимално увеличаване или отслабване на интензитета на светлината.

Дифракцията е появата на изместване на вълната от първоначалната посока на разтягане (формиране на нови линии за разпространение) при нейното попадение в препятствие.

2) Условия на дифракция и смущения

За да се случи намесата, вълновите източници трябва да бъдат кохерентни и едноцветни. аз

В случай на дифракция вълната трябва да бъде с подобен размер на препятствие в преграда.

Дифракция спрямо интерференция: Сравнителна диаграма

Обобщение на дифракцията и интерференцията

• Дифракцията е явление, което често се бърка с намеса. Намесата би възникнала там, където двете вълни си взаимодействат помежду си, така че просто да се обобщят алгебрични. Дифракцията би била причина за смущения, но със съществена разлика - има само един източник на вълна
• За да се намесват вълните трябва да са съгласувани - да имат еднаква честота, една и съща посока на трептене и постоянна фазова разлика. В случай на дифракция размерът на препятствието и дължината на вълната на светлината трябва да имат определено съотношение