Difrakcia vs rozptyl
Difrakcia a rozptyl sú dve veľmi dôležité témy, o ktorých sa diskutuje v rámci mechaniky vĺn. Tieto dve témy sú mimoriadne dôležité a sú nevyhnutné pre pochopenie správania vĺn. Tieto princípy sú široko používané v oblastiach, ako je spektrometria, optika, akustika, vysokoenergetický výskum a dokonca aj projektovanie budov. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo je difrakcia a rozptyl, ich definície, aplikácie rozptylu a difrakcie, ich podobnosti a nakoniec rozdiel medzi difrakciou a rozptylom.
Čo je difrakcia?
Difrakcia je jav pozorovaný vo vlnách. Difrakcia sa vzťahuje na rôzne správanie vĺn, keď sa stretnú s prekážkou. Difrakčný jav je opísaný ako zjavné ohýbanie vĺn okolo malých prekážok a šírenie vĺn cez malé otvory. Dá sa to ľahko pozorovať pomocou zvlňovacej nádrže alebo podobného nastavenia. Vlny generované na vode možno použiť na štúdium účinkov difrakcie, keď je prítomný malý predmet alebo malá diera. Veľkosť difrakcie závisí od veľkosti otvoru (štrbiny) a vlnovej dĺžky vlny. Aby bolo možné pozorovať difrakciu, musí byť šírka štrbiny a vlnová dĺžka vlny rovnakého rádu alebo takmer rovnaké. Ak je vlnová dĺžka oveľa väčšia alebo oveľa menšia ako šírka štrbiny, nevznikne pozorovateľné množstvo difrakcie. Difrakciu svetla cez malú štrbinu možno považovať za dôkaz vlnovej povahy svetla. Niektoré z najznámejších experimentov v oblasti difrakcie sú Youngov experiment s jednou štrbinou a Youngov experiment s dvojitou štrbinou. Difrakčná mriežka je jedným z najužitočnejších produktov založených na teórii difrakcie. Používa sa na získanie spektier s vysokým rozlíšením.
Čo je rozptyl?
Rozptyl je proces, pri ktorom sa vlny odchyľujú v dôsledku určitých anomálií v priestore. Formy žiarenia ako svetlo, zvuk a dokonca aj malé častice môžu byť rozptýlené. Príčinou rozptylu môže byť častica, anomália hustoty alebo dokonca anomália povrchu. Rozptyl možno považovať za interakciu medzi dvoma časticami. To je veľmi dôležité pri dokazovaní duality vlnových častíc svetla. Na tento dôkaz sa používa Comptonov efekt. Dôvodom, prečo je obloha modrá, je aj rozptyl. Môže za to jav nazývaný Rayleighov rozptyl. Rayleighov rozptyl spôsobuje, že modré svetlo zo slnka je rozptýlené viac ako iné vlnové dĺžky. Vďaka tomu je farba oblohy modrá. Ďalšie formy rozptylu sú Mieov rozptyl, Brillouinov rozptyl, Ramanov rozptyl a neelastický röntgenový rozptyl.
Aký je rozdiel medzi rozptylom a difrakciou?
• Difrakcia je jav pozorovaný iba vo vlnách, ale rozptyl je jav pozorovaný vo vlnách aj časticiach.
• Difrakcia je vlastnosťou šírenia vĺn, zatiaľ čo rozptyl je vlastnosťou vlnovej interakcie.
• Difrakciu možno považovať za dôkaz vlnovej povahy svetla. Niektoré formy rozptylu (Comptonov rozptyl) možno považovať za dôkaz časticovej povahy svetla.
