Diffraktio vs häiriö: ero ja vertailu

Keskeiset ostokset

1. Diffraktio tapahtuu, kun aallot kulkevat aukon läpi tai esteen ympäri, mikä johtaa aaltojen taipumiseen ja leviämiseen.
2. Häiriö on paikka, jossa kaksi tai useampi aalto asettuu päällekkäin, mikä johtaa uuteen aaltokuvioon, jossa on rakentavia ja tuhoavia häiriöalueita.
3. Diffraktio johtuu aaltojen vuorovaikutuksesta esteiden kanssa, kun taas häiriö syntyy aaltojen vuorovaikutuksesta.

Mikä on diffraktio?

Termin "diffraktio" loi ensimmäisenä italialainen tiedemies nimeltä Francesco Maria Grimaldi. Pohjimmiltaan diffraktio on aaltojen leviämistä esteiden ympärille. Se tapahtuu valon, äänen ja sähkömagneettisen säteilyn, kuten röntgen- ja gammasäteilyn, kanssa.

Prosessin aikana taittuvasta esineestä tulee aallon toissijainen lähde. Se tulee saman aallon eri puolilta. Tässä minimit eivät voi koskaan olla nolla, ja kuvion tuloksissa on huono kontrasti tumman ja kirkkaan tai maksimien ja minimien välillä.

Eri hapsujen leveydet vaihtelevat leveydeltään, eikä kukaan vastaa toisiaan. Tämän lisäksi diffraktio ei voi tapahtua ilman esteen läsnäoloa.

Tämä tapaus luo myös vähemmän hapsuja, jotka vaihtelevat paitsi leveydeltään myös muodostuneelta tummuudeltaan. Kirkkaat nauhat kantavat myös monipuolista intensiteettiä. Ne eivät sovi yhteen.

Mikä on häiriö?

Termi "häiriö" loi Thomas Young. Se on otettu latinasta. Sanan merkitys on "lakko väliin".

Jotta interferenssi olisi riittävän kattava, voimme sanoa, että se tapahtuu, kun kaksi aaltoa kohtaavat kulkiessaan samaa väliainetta. Nyt, kun aaltojen häiriö tapahtuu, se vaikuttaa väliaineeseen ottamaan muotonsa. Tämä muoto muodostaa kahden eri aallon luoman nettovaikutelman.

Häiriökuviossa minimiintensiteetti on minimaalinen ja enimmäkseen nolla, mikä johtaa vaikuttavaan kontrastiin tummien ja kirkkaiden hapsujen välillä.

Ei vain tämä, vaan se pystyy myös synnyttämään enemmän hapsuja kuin diffraktiota. Jälleen kun kyse on hapsujen leveydestä, niillä kaikilla on sama leveys.

Myös hapsoista muodostunutta pimeyttä pidetään täydellisenä, toisin kuin diffraktiossa, joka on epätäydellinen. Hapsujen lisäksi ottelua seuraavat myös kirkkaat bändit. Niillä kaikilla on sama intensiteetti.

Ero diffraktion ja interferenssin välillä

1. Diffraktio on aaltorintojen taipumista, ja se tapahtuu terävien reunojen olemassaolossa. Toisaalta häiriö muodostaa nettovaikutuksen, joka käyttää lukuisia aaltoja.
2. Diffraktio syntyy, kun aallot taipuvat reunojen ympärille, mutta interferenssiä syntyy kahden aallon superpositiosta.
3. Diffraktio luo vähemmän hapsuja, kun taas häiriö pystyy luomaan enemmän hapsuja.
4. Kaikki diffraktion aikana muodostuneet hapsut vaihtelevat leveydeltään. Mutta mitä tulee häiriöihin, kaikki hapsut ovat yhtä leveitä.
5. Diffraktio ei voi ihannetapauksessa tehdä tummien reunojen pimeyttä, mutta häiriöt voivat tehdä niin.
6. Mitä tulee diffraktiossa olevien kirkkaiden vyöhykkeiden intensiteettiin, ne vaihtelevat toisistaan. Mutta interferenssissä kaikki kirkkaat nauhat ovat samoja ja yhtä voimakkaita.

Diffraktion ja interferenssin vertailu

Vertailuparametri	Diffraktio	Häiriö
Luonut	Se muodostuu aaltojen taipumisesta, joka tapahtuu reunojen ympärillä.	Se muodostuu, kun kahdella aallolla on superpositio.
Hapsujen lukumäärä	Diffraktion kautta luotuja hapsuja on vähemmän.	Häiriöiden kautta muodostuvien hapsujen määrä on suurempi.
Hapsujen leveys	Tässä kaikki hapsut eivät ole yhtä leveitä.	Tässä kaikki hapsut ovat yhtä leveitä.
Hapsujen tummuus	Tässä tummat hapsut eivät ole täysin ja täysin tummia.	Täällä hapsujen pimeys on täysin pimeää.
Kirkkaiden vyöhykkeiden voimakkuus	Kaikkien sen kirkkaiden vyöhykkeiden voimakkuus ei ole identtinen.	Kaikilla häiriöihin kuuluvilla kirkkailla vyöhykkeillä on sama intensiteetti.

Viitteet

1. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.77.4
2. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.97.154101

Viimeksi päivitetty: 29. heinäkuuta 2023