Kľúčový rozdiel medzi Fraunhoferovou a Fresnelovou difrakciou je v tom, že Fraunhoferova difrakčná rovnica zahŕňa modelovanie difrakcie vĺn s difrakčným vzorom, ktorý sa objavuje vo veľkej vzdialenosti od difrakčného objektu, zatiaľ čo Fresnelova difrakčná rovnica zahŕňa rovnakú metódu modelovania pre difrakčný vzor vytvorený v blízkosti objektu.
Difrakcia je jav, ktorý možno opísať ako rozptyl svetla okolo objektu, keď je svetelný lúč čiastočne blokovaný týmto objektom, kde môžeme vidieť tmavé a svetlé pásy na okraji tieňa tohto objektu.
Čo je Fraunhoferova difrakcia?
Fraunhoferova difrakcia je rovnica, ktorá je užitočná pri modelovaní difrakcie vĺn, kde sa difrakčný obrazec objavuje vo veľkej vzdialenosti od difrakčného objektu. Okrem toho môžeme túto rovnicu použiť na modelovanie difrakcie vĺn, keď sa difrakčný vzor objaví v ohniskovej rovine zobrazovacej šošovky. Táto rovnica bola pomenovaná po vedcovi Josephovi von Fraunhoferovi.
Vplyv difrakcie môžeme modelovať pomocou Huygensovho-Fresnelovho princípu, kde Huygens predpokladal, že body na primárnej vlnoploche môžu pôsobiť ako zdroj sférických sekundárnych vlniek, a súčet týchto sekundárnych vlniek môžeme použiť na určiť formu vlny, ktorá prebieha v každom nasledujúcom čase. Toto sčítanie vĺn zahŕňa mnoho vĺn s rôznymi fázami a amplitúdami. napr. pridanie dvoch vĺn s rovnakou amplitúdou (ktoré sú vo fáze) môže viesť k posunu s dvojnásobnou amplitúdou.
Ak ideme určiť difrakciu, ku ktorej dochádza, keď je vzdialenosť medzi apertúrou a rovinou pozorovania, dĺžky optickej dráhy medzi apertúrou a bodom pozorovania sa môžu líšiť oveľa menej ako vlnová dĺžka svetlo. Preto možno dráhu šírenia vlnky považovať za paralelnú od každého bodu otvoru k bodu pozorovania. Tento jav sa nazýva vzdialené pole a na modelovanie tohto typu difrakcie môžeme použiť Fraunhoferovu difrakčnú rovnicu.
Čo je Fresnelova difrakcia?
Fresnelova difrakcia je rovnica, ktorú môžeme aplikovať na šírenie vĺn v blízkom poli. Preto sa nazýva aj difrakcia blízkeho poľa. Je to aproximácia Kirchhoffovej-Fresnelovej difrakcie. Túto rovnicu môžeme použiť na výpočet difrakčného vzoru, ktorý je vytvorený vlnami, ktoré prechádzajú cez otvor alebo okolo objektu, ak sa naň pozeráme z relatívne tesnej blízkosti objektu.
Táto rovnica predstavuje Fresnelovo číslo F optického usporiadania. Ak je toto číslo vyššie ako 1, môžeme uvažovať, že difraktovaná vlna je v blízkom poli. Platnosť tejto aproximácie však závisí od uhla vlny. Fresnelovu difrakčnú rovnicu zaviedol Francesco Maria Grimaldi (Taliansko) v 17.th storočí. Použil Huygensov princíp, aby zistil, čo sa deje počas difrakcie.
Aký je rozdiel medzi Fraunhoferovou a Fresnelovou difrakciou?
Fraunhoferova difrakcia je rovnica, ktorá je užitočná pri modelovaní difrakcie vĺn, kde sa difrakčný obrazec objavuje vo veľkej vzdialenosti od difrakčného objektu. Fresnelova difrakcia je rovnica, ktorú môžeme aplikovať na šírenie vĺn v blízkom poli. Kľúčový rozdiel medzi Fraunhoferovou a Fresnelovou difrakciou je v tom, že Fraunhoferova difrakčná rovnica zahŕňa modelovanie difrakcie vĺn s difrakčným vzorom, ktorý sa objavuje vo veľkej vzdialenosti od difrakčného objektu, zatiaľ čo Fresnelova difrakčná rovnica zahŕňa rovnakú metódu modelovania pre difrakčný vzor vytvorený v blízkosti difrakčného vzoru. objekt.
Nasledujúca tabuľka sumarizuje rozdiel medzi Fraunhoferovou a Fresnelovou difrakciou.
Zhrnutie – Fraunhofer vs Fresnelova difrakcia
Kľúčový rozdiel medzi Fraunhoferovou a Fresnelovou difrakciou je v tom, že Fraunhoferova difrakčná rovnica zahŕňa modelovanie difrakcie vĺn, ktorých difrakčný obrazec sa objavuje vo veľkej vzdialenosti od difrakčného objektu, zatiaľ čo Fresnelova difrakčná rovnica zahŕňa rovnakú modelovaciu metódu pre difrakčný obrazec vytvorený v blízkosti objektu.
