Ključna razlika između Fraunhoferove i Fresnelove difrakcije je u tome što Fraunhoferova jednadžba difrakcije uključuje modeliranje difrakcije valova koji imaju difrakcijski uzorak koji se pojavljuje na velikoj udaljenosti od objekta koji difrakuje, dok Fresnelova jednadžba difrakcije uključuje istu metodu modeliranja za difrakcijski uzorak stvoren u blizini objekta.
Ogib je fenomen koji se može opisati kao raspršenje svjetlosti oko objekta kada je svjetlosna zraka djelomično blokirana tim objektom gdje možemo vidjeti tamne i svijetle trake na rubu sjene tog objekta.
Što je Fraunhoferova difrakcija?
Fraunhoferova difrakcija je jednadžba koja je korisna u modeliranju ogiba valova gdje se ogibni uzorak pojavljuje na velikoj udaljenosti od objekta koji ogiba. Štoviše, ovu jednadžbu možemo koristiti za modeliranje difrakcije valova kada se difrakcijski uzorak pojavi u žarišnoj ravnini slikovne leće. Ova jednadžba je dobila ime po znanstveniku Josephu Von Fraunhoferu.
Možemo modelirati učinke difrakcije koristeći Huygens-Fresnelovo načelo, gdje je Huygens pretpostavio da točke na primarnoj valnoj fronti mogu djelovati kao izvor sfernih sekundarnih valića, a zbroj tih sekundarnih valića možemo koristiti za odrediti oblik vala koji se nastavlja u bilo kojem sljedećem trenutku. Ovaj dodatak valića uključuje mnoge valove različitih faza i amplituda. npr. zbrajanje dvaju valova jednake amplitude (koji su u fazi) može rezultirati pomakom koji ima udvostručenu amplitudu.
Ako ćemo odrediti difrakciju koja se javlja kada postoji udaljenost između otvora blende i ravnine promatranja, duljine optičkog puta između otvora blende i točke promatranja mogu se razlikovati mnogo manje od valne duljine svjetlo. Stoga se put širenja valića može smatrati paralelnim od svake pojedine točke otvora do točke promatranja. Taj se fenomen naziva daleko polje, a možemo upotrijebiti Fraunhoferovu jednadžbu difrakcije za modeliranje ove vrste difrakcije.
Što je Fresnel difrakcija?
Fresnelova difrakcija je jednadžba koju možemo primijeniti na širenje valova u bliskom polju. Stoga se naziva i difrakcija u blizini polja. To je aproksimacija Kirchhoff-Fresnelove difrakcije. Ovu jednadžbu možemo upotrijebiti za izračunavanje difrakcijskog uzorka koji stvaraju valovi koji prolaze kroz otvor ili oko objekta ako ga promatramo iz relativno velike blizine objekta.
Ova jednadžba uvodi Fresnel broj, F optičkog rasporeda. Ako je taj broj veći od 1, možemo smatrati da je difraktirani val u bliskom polju. Međutim, valjanost ove aproksimacije ovisi o kutu vala. Fresnelovu difrakcijsku jednadžbu uveo je Francesco Maria Grimaldi (Italija) u 17th stoljeću. Koristio je Huygensov princip kako bi istražio što se događa tijekom difrakcije.
Koja je razlika između Fraunhoferove i Fresnelove difrakcije?
Fraunhoferova difrakcija je jednadžba koja je korisna u modeliranju ogiba valova gdje se ogibni uzorak pojavljuje na velikoj udaljenosti od objekta koji ogiba. Fresnelova difrakcija je jednadžba koju možemo primijeniti na širenje valova u bliskom polju. Ključna razlika između Fraunhoferove i Fresnelove difrakcije je u tome što Fraunhoferova jednadžba difrakcije uključuje modeliranje difrakcije valova koji imaju difrakcijski uzorak koji se pojavljuje na velikoj udaljenosti od objekta koji difraktira, dok Fresnelova jednadžba difrakcije uključuje istu metodu modeliranja za difrakcijski uzorak stvoren blizu objekt.
Sljedeća tablica sažima razliku između Fraunhoferove i Fresnelove difrakcije.
Sažetak – Fraunhofer vs Fresnelova difrakcija
Ključna razlika između Fraunhoferove i Fresnelove difrakcije je u tome što Fraunhoferova jednadžba difrakcije uključuje modeliranje difrakcije valova čiji se uzorak difrakcije pojavljuje na velikoj udaljenosti od objekta koji difrakuje, dok Fresnelova jednadžba difrakcije uključuje istu metodu modeliranja za difrakcijski uzorak stvoren u blizini objekta.
