Ključna razlika između Fraunhoferove i Fresnelove difrakcije je u tome što Fraunhoferova jednačina difrakcije uključuje modeliranje difrakcije valova koji imaju difrakcijski uzorak koji se pojavljuje na velikoj udaljenosti od difrakcionog objekta, dok Fresnelova difrakcijska jednačina uključuje istu metodu modeliranja za difrakcijski uzorak kreiran u blizini objekta.
Difrakcija je fenomen koji se može opisati kao raspršivanje svjetlosti oko objekta kada je svjetlosni snop djelimično blokiran tim objektom gdje možemo vidjeti tamne i svijetle trake na rubu sjene tog objekta.
Šta je Fraunhoferova difrakcija?
Fraunhoferova difrakcija je jednadžba koja je korisna u modeliranju difrakcije valova gdje se uzorak difrakcije pojavljuje na velikoj udaljenosti od difrakcionog objekta. Štaviše, ovu jednačinu možemo koristiti za modeliranje difrakcije valova kada se uzorak difrakcije pojavi u fokalnoj ravni slikovnog sočiva. Ova jednačina je dobila ime po naučniku Joseph Von Fraunhoferu.
Možemo modelirati efekte difrakcije koristeći Huygens-Fresnel princip, gdje je Huygens pretpostavio da tačke na primarnom talasnom frontu mogu djelovati kao izvor sfernih sekundarnih talasa, a možemo koristiti zbir ovih sekundarnih talasa da odrediti oblik vala koji se odvija u bilo kojem sljedećem trenutku. Ovaj dodatak talasa uključuje mnoge talase različitih faza i amplituda. Npr. zbrajanje dva talasa jednake amplitude (koji su u fazi) može rezultirati pomakom koji ima udvostručenu amplitudu.
Ako ćemo odrediti difrakciju koja se javlja kada postoji udaljenost između otvora blende i ravni posmatranja, dužina optičkog puta između otvora i tačke posmatranja može se razlikovati mnogo manje od talasne dužine svjetlo. Stoga se putanja prostiranja talasa može smatrati paralelnom od svake tačke otvora do tačke posmatranja. Ovaj fenomen se zove daleko polje i možemo koristiti Fraunhoferovu jednadžbu difrakcije za modeliranje ove vrste difrakcije.
Šta je Fresnelova difrakcija?
Fresnelova difrakcija je jednačina koju možemo primijeniti na širenje valova u bliskom polju. Stoga se naziva i difrakcija bliskog polja. To je aproksimacija Kirchhoff-Fresnelove difrakcije. Ovu jednačinu možemo koristiti za izračunavanje uzorka difrakcije koji stvaraju valovi koji prolaze kroz otvor ili oko objekta ako ga gledamo iz relativno neposredne blizine objekta.
Ova jednačina uvodi Fresnel broj, F optičkog rasporeda. Ako je ovaj broj veći od 1, možemo smatrati da je difraktirani val u bliskom polju. Međutim, valjanost ove aproksimacije zavisi od ugla talasa. Fresnelovu jednačinu difrakcije uveo je Francesco Maria Grimaldi (Italija) u 17th vijeku. Koristio je Hajgensov princip da bi istražio šta se dešava tokom difrakcije.
Koja je razlika između Fraunhoferove i Fresnelove difrakcije?
Fraunhoferova difrakcija je jednadžba koja je korisna u modeliranju difrakcije valova gdje se uzorak difrakcije pojavljuje na velikoj udaljenosti od difrakcionog objekta. Fresnelova difrakcija je jednačina koju možemo primijeniti na širenje valova u bliskom polju. Ključna razlika između Fraunhoferove i Fresnelove difrakcije je u tome što Fraunhoferova jednačina difrakcije uključuje modeliranje difrakcije valova koji imaju uzorak difrakcije koji se pojavljuje na velikoj udaljenosti od difrakcijske difrakcije, dok Fresnelova difrakcijska jednačina uključuje istu metodu modeliranja za uzorak difrakcije kreiran u blizini objekt.
Sljedeća tabela sumira razliku između Fraunhoferove i Fresnelove difrakcije.
Sažetak – Fraunhofer vs Fresnelova difrakcija
Ključna razlika između Fraunhoferove i Fresnelove difrakcije je u tome što Fraunhoferova jednačina difrakcije uključuje modeliranje difrakcije valova čiji se uzorak difrakcije pojavljuje na velikoj udaljenosti od difrakcionog objekta, dok Fresnelova difrakcijska jednačina uključuje istu metodu modeliranja za difrakcijski uzorak kreiran u blizini objekta.
