Difrakcija pret traucējumiem: atšķirība un salīdzinājums

Atslēgas

1. Difrakcija rodas, kad viļņi iziet cauri atverei vai ap šķērsli, kā rezultātā viļņi izliekas un izplatās.
2. Interference ir vieta, kur divi vai vairāki viļņi pārklājas, radot jaunu viļņu modeli ar konstruktīviem un destruktīviem traucējumu apgabaliem.
3. Difrakcija rodas viļņu mijiedarbības rezultātā ar šķēršļiem, savukārt traucējumi rodas viļņu mijiedarbības dēļ.

Kas ir difrakcija?

Terminu “difrakcija” pirmo reizi ieviesa itāļu zinātnieks Frančesko Marija Grimaldi. Būtībā difrakcija ir viļņu izplatīšanās ap šķēršļiem. Tas notiek ar gaismu, skaņu un elektromagnētisko starojumu, piemēram, rentgena un gamma stariem.

Procesa laikā difrakcijas objekts kļūst par sekundāro viļņa avotu. Tas nāk no viena un tā paša viļņa dažādām šķautnēm. Šeit minimumi nekad nevar būt nulle, un zīmējumā iegūtajiem rezultātiem ir vājš kontrasts starp tumšo un gaišo vai maksimumu un minimumu.

Dažādu bārkstiņu platums atšķiras pēc to platuma, un neviens nesakrīt ar otru. Bez tam difrakcija nevar notikt bez šķēršļa klātbūtnes.

Šis notikums rada arī mazāk bārkstiņu, kas atšķiras ne tikai platumā, bet arī veidotajā tumsā. Spilgtajām joslām ir arī dažāda intensitāte. Viņi nesakrīt viens ar otru.

Kas ir traucējumi?

Terminu “iejaukšanās” radīja Tomass Jangs. Tas ir ņemts no latīņu valodas. Vārda nozīme ir "svītrot starp".

Lai traucējumi būtu pietiekami visaptveroši, mēs varam teikt, ka tie rodas, kad divi viļņi saplūst, vienlaikus ejot pa vienu un to pašu vidi. Tagad, kad notiek viļņu iejaukšanās, tas ietekmē vidi, lai tā iegūtu formu. Šī forma veido divu dažādu viļņu radīto neto efektu.

Interferences modelī minimālā intensitāte ir minimāla un pārsvarā nulle, tādējādi radot iespaidīgu kontrastu starp tumšajām un gaišajām bārkstīm.

Ne tikai tas, bet arī spēj radīt vairāk bārkstiņu nekā difrakcija. Atkal, runājot par bārkstiņu platumu, tām visiem ir vienāds platums.

Arī tumsa, kas veidojas no bārkstīm, tiek uzskatīta par perfektu, atšķirībā no difrakcijas laikā, kas ir nepilnīga. Papildus bārkstīm mačam seko arī spilgtās joslas. Viņiem visiem ir vienāda intensitāte.

Atšķirība starp difrakciju un traucējumiem

1. Difrakcija ir lieces viļņu frontes darbība, un tā notiek ar asām malām. No otras puses, traucējumi veido neto efektu, izmantojot daudzus viļņus.
2. Difrakcija veidojas, kad viļņi noliecas ap malām, bet traucējumi veidojas divu viļņu superpozīcijas dēļ.
3. Difrakcija rada mazāk bārkstiņu, savukārt traucējumi var radīt vairāk bārkstiņu.
4. Visas difrakcijas laikā izveidotās bārkstis atšķiras platumā. Bet, runājot par traucējumiem, visas bārkstis ir vienāda platuma.
5. Ideālā gadījumā difrakcija nevar padarīt tumšo malu tumsu, bet traucējumi to var izdarīt.
6. Runājot par difrakcijas spilgto joslu intensitāti, tās atšķiras viena no otras. Bet traucējumos visas spilgtās joslas ir vienādas un vienādas intensitātes ziņā.

Difrakcijas un traucējumu salīdzinājums

Salīdzināšanas parametrs	Difrakcijas	Iejaukšanās
Radīts	To veido viļņu saliekšana, kas notiek ap malām.	Tas veidojas, kad diviem viļņiem ir superpozīcija.
Bārkstiņu skaits	Difrakcijas rezultātā izveidoto bārkstiņu skaits ir mazāks.	Traucējumu dēļ veidojas vairāk bārkstiņu.
Bārkstiņu platums	Šeit visām bārkstīm nav vienāda platuma.	Šeit visām bārkstīm ir vienāds platums.
Bārkstu tumsa	Šeit tumšās bārkstis nav pilnīgi un pamatīgi tumšas.	Šeit nomaļu tumsa ir pilnīgi tumša.
Spilgto joslu intensitāte	Visu tā spilgto joslu intensitāte nav identiska.	Visām spilgtajām joslām, kas pieder pie traucējumiem, ir vienāda intensitāte.

Atsauces

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

Pēdējo reizi atjaunināts: 29. gada 2023. jūlijā