Ero diffraktion ja häiriöiden välillä
Share
Difraktio ja häiriöt ovat kaksi ilmiötä, jotka perustuvat aaltojen superpositioperiaatteeseen. Aikaisemmin näiden kahden ilmiön välillä oli suuri ero, joiden välillä ei ole perustavanlaatuisia eroja. Nimittäin, häiriöt johtuvat kahden aallon titrauksen superpositiosta, jotka titrataan synkronisesti jonkin verran vaiheessa. Vaikka diffraktio johtuu aaltojen ja / tai lähteiden superpositiosta ja jatkuvuudesta, jotka ovat jälleen synkronisia ja joilla on tietyt vaihesuhteet.
Mikä on diffraktio?
Termisellä diffraktio tarkastellaan tulosta, joka johtuu vaihekoherenttien lähteiden identtisten taajuuksien, toisistaan poikkeavien lähteiden, jatkuvuuden superpositiosta. Laskennan yksinkertaistamiseksi voimme käyttää likiarvoa, jossa lähteen ja / tai aukon, jonka läpi säteily vapautuu, mitat ovat pienet verrattuna etäisyyteen, jolla diffraktioilmiön tulos otetaan huomioon. Laskelmissa Hygenin periaate on osoittautunut valtavaksi avuksi. Hygens-periaatteen mukaan kaikkia näitä aallonrintaman pisteitä voidaan pitää aaltojen koherentisti värähtelevien lähteinä. Esimerkiksi, jos meillä on verho, joka estää aallon etenemisen, ja teemme siihen pienen aukon, kaikki saman vaiheen kohdat aukon reunojen välillä ovat koherentit lähteet uudesta aallosta. Luonnollisesti, jos alkuperäinen värähtelylähde on riittävän kaukana pistelähteen () kannalta, aukon reikien liitoskohtia voidaan pitää synkronisina värähtelylähteinä diffraktioilmiöön. Diffraktio (optinen) ritilä suoritetaan lasilevyllä (ruudukolla), jolla on suuri määrä rinnakkaisia laikkuja yhtäläisissä yhteyksissä. Diffraktiorataa käytetään korkean intensiteetin valon diffraktiokuvion aikaansaamiseksi. Edellytykset diffraktion maksimimäärän ja vähimmäismäärän muodostumiselle ovat:
suurin diffraktio: dsinφ = n Λ
difraktion minimi: dsinφ = (2n + 1) Λ / 2
missä d on diffraktioverkon vakio, Λ on aallonpituus ja n - kokonaisluku, jonka arvot ovat = 1, 2, 3…
Mikä on häiriö??
Kahden mekaanisen aallon superpositiossa voi syntyä rakentava ja tuhoisa häiriö. Konstruktiivisten häiriöiden tapauksessa tuloksena oleva amplitudi on suurempi kuin mikä tahansa yksittäinen aallon amplitudi, joka tekee tämän superpositsion, kun taas tuhoisissa häiriöissä tuloksena oleva amplitudi on pienempi kuin minkä tahansa yksittäisen aallon amplitudi, joka aiheuttaa tämän interferenssin. Periaatteessa kaikki häiriöt valon aaltojen kanssa lisääntyvät, kun yksittäisten aaltojen sisältävä sähkömagneettinen kenttä asetetaan tuloksena olevaan aaltoon. Jos kaksi lamppua on sijoitettu vierekkäin, häiriöitä ei havaita, koska yhden lampun aallot lähetetään toisen lampun aalloista riippumatta. Näiden kahden lampun päästöillä ei ole jatkuvaa vaihe-eroaikaa. Tavallisista lähteistä, kuten polttimosta, tulevat valoaallot johtuvat satunnaisista muutoksista, joiden voimakkuus on 10–8 s. Tämän seurauksena olosuhteet rakentavalle häiriölle, tuhoiselle häiriölle tai jaksottaiselle kestolle ovat suurempia kuin 10-8 s: n suuruussekvenssit. Koska silmä ei voi havaita niin lyhyitä ajanmuutoksia, häiriöitä ei ole havaittu. Lähteitä, joissa vaihe-ero muuttuu nopeasti, kutsutaan epäkoherentteiksi. Jotta havaittavissa oleva kestävä häiriö saadaan aikaan, seuraavien ehtojen on täytyttävä: lähteen on oltava johdonmukaista (vaihe-eron on oltava vakio, yhden suhteessa toiseen), lähteen on oltava yksivärinen (yhden lähde) aallonpituus). Jotta häiriökuvio olisi vakaa, meillä on oltava aaltoja, joiden välillä vaihe-ero on vakio. Esimerkiksi yhdestä vahvistimeen kytketyistä kahdesta vierekkäisestä kaiuttimesta tulevat ääniaallat voivat häiritä toisiaan, koska nämä kaksi kaiutinta ovat koherentit. Tämä johtuu siitä, että molemmat kaiuttimet on kytketty samaan vahvistimeen, joten niiden vaste vahvistimeen on samanaikainen. Perusmenetelmä kahden koherentin valonlähteen saamiseksi on käyttää monokromaattista lähdettä tukkeutumassa kahdella aukolla (halkeamalla). Näihin kahteen halkeamiseen ilmaantuva valo on koherenttia, koska se on peräisin samasta lähteestä.
Ero diffraktion ja häiriöiden välillä
1) Difraktion ja häiriöiden määritelmä
Häiriö on kahden monokromaattisen koherentin valonsäteen samanaikaisuuden esiintyminen, joka johtaa valon voimakkuuden maksimaaliseen lisääntymiseen tai heikkenemiseen.
Diffraktio on aallon siirtyminen alkuperäisestä venytyssuunnasta (uusien etenemisviivojen muodostamisesta) sen osuessa esteeksi.
2) diffraktio- ja häiriöolosuhteet
Häiriöiden tapahtumiseksi aaltolähteiden tulisi olla johdonmukaisia ja yksivärisiä. minä
n diffraktiotapauksessa aallon tulisi olla samankokoinen estessä olevan esteen kanssa.
Diffraktio vs. häiriöt: vertailukaavio
Yhteenveto diffraktiosta ja häiriöistä
- Diffraktio on ilmiö, joka sekoitetaan usein häiriöihin. Häiriöitä esiintyy silloin, kun kaksi aaltoa ovat vuorovaikutuksessa keskenään niin, että ne on yksinkertaisesti algebrallinen yhteenvetona. Difraktio aiheuttaisi häiriöitä, mutta huomattavalla erolla - on vain yksi aallolähde
- Aallon häiritsemisen on oltava koherenttia - sillä on oltava sama taajuus, sama värähtelysuunta ja vakio vaihe-ero. Diffraktiossa esteen koosta ja valon aallonpituudesta on oltava tietty suhde
