Hvorfor finnes det to forskjellige ligninger for lys Diffraksjon?

Det finnes to hovedtyper av diffraksjon: Fresnel diffraksjon og Fraunhofer diffraksjon. Fresnel-diffraksjon, også kalt nærfeltet diffraksjon, adresser diffraksjon som forekommer i bølger i nærheten av kilden. Mens Fraunhofer diffraksjon avtaler med plane bølger som er nesten parallelle fordi de er tilstrekkelig avstand fra kilden. Denne forskjellen i bølgefelt avstander, og den resulterende oppførsel, er grunnen for de to ligninger.

Generelt Diffraksjon Forklart

Lys består av bølger. Diffraksjon av disse bølger oppstår når lyset avviker fra sin rette vei, enten ved å gå gjennom en åpning, rundt en hindringer, eller forbi en skarp hjørne. Diffraksjonsgitter oppstår når bølgene blir sendt i flere retninger. Et eksempel på dette roterer en CD. De vanlige sporene på CD diffract lyset i flere bølgelengder av farge.

to ligninger

Den beste måten å vurdere hvordan bølgene har forskjellige egenskaper i forskjellige avstander fra kilden er å vurdere en enkel illustrasjon. Drop en ball i et basseng og observere hvordan bølgene spre bort fra den. Tegn som på papir, med en sirkel for ballen og konsentriske ringer rundt det som representerer bølger. Tegn to parallelle linjer gjennom bølgene. Legg merke til hvor mye mer kurve bølgesegmentene mellom linjene har i nærheten av ballen i forhold til far bort fra det, hvor segmentene er nesten rett.

Fresnel Diffraksjon

Fresnel Diffraction ligning måle diffraksjon av bølger som er nær deres kilde, eller nærfeltet diffraksjon. Nærmere bestemt er Fresnel Diffraction lik den kvadrerte størrelse av åpningen --Rommet objekt som forårsaker diffraksjon - dividert med avstanden fra observasjonspunktet til åpnings ganger bølgelengden av bølgen. Fra denne grunnleggende ligning mange variasjoner er utledet for å måle visse aspekter av nærfeltet diffraksjon under forskjellige forhold.

Fraunhofer Diffraksjon

Fraunhofer Diffraction ligning måler diffraksjon av bølger som er plane, noe som betyr at de er langt nok fra sin kilde at deres krumning er i stand til å bli eliminert. Bølgene må være nær parallell av den tiden de når blenderåpningen. Ligningen måler intensiteten av diffraksjon ved en hvilken som helst gitt vinkel ved hjelp av sinc-funksjon. Det har også mange varianter, avhengig av de forskjellige egenskapene til åpning, så som dens form.