Difrakcija vs Scattering
Difrakcija i rasipanje su dvije vrlo važne teme o kojima se raspravlja u okviru valne mehanike. Ove dvije teme su od najveće važnosti i od vitalnog su značaja za razumijevanje ponašanja valova. Ovi principi se široko koriste u oblastima kao što su spektrometrija, optika, akustika, visokoenergetska istraživanja, pa čak i projektovanje zgrada. U ovom članku ćemo raspravljati o tome šta su difrakcija i raspršenje, njihove definicije, primjene raspršenja i difrakcije, njihove sličnosti i na kraju razlike između difrakcije i raspršenja.
Šta je difrakcija?
Difrakcija je fenomen koji se posmatra u talasima. Difrakcija se odnosi na različita ponašanja talasa kada naiđu na prepreku. Fenomen difrakcije je opisan kao prividno savijanje talasa oko malih prepreka i širenje talasa pored malih otvora. To se može lako uočiti korištenjem spremnika za valovitost ili sličnog podešavanja. Valovi koji nastaju na vodi mogu se koristiti za proučavanje efekata difrakcije kada je prisutan mali predmet ili mala rupa. Količina difrakcije zavisi od veličine rupe (proreza) i talasne dužine talasa. Da bi se uočila difrakcija, širina proreza i talasna dužina talasa moraju biti istog reda i ili skoro jednake. Ako je valna dužina mnogo veća ili mnogo manja od širine proreza, ne nastaje vidljiva količina difrakcije. Difrakcija svjetlosti kroz mali prorez može se smatrati dokazom valne prirode svjetlosti. Neki od najpoznatijih eksperimenata u difrakciji su Youngov eksperiment s jednim prorezom i Youngov eksperiment s dvostrukim prorezom. Difrakciona rešetka je jedan od najkorisnijih proizvoda zasnovanih na teoriji difrakcije. Koristi se za dobijanje spektra visoke rezolucije.
Šta je scattering?
Rasipanje je proces u kojem se valovi odstupaju zbog određenih anomalija u prostoru. Mogu se raspršiti oblici zračenja kao što su svjetlost, zvuk, pa čak i male čestice. Uzrok raspršenja može biti čestica, anomalija gustoće ili čak anomalija površine. Rasipanje se može posmatrati kao interakcija između dve čestice. Ovo je veoma važno za dokazivanje dualnosti talasnih čestica svetlosti. Za ovaj dokaz uzet je Comptonov efekat. Razlog zbog kojeg je nebo plavo je i zbog rasipanja. To je zbog fenomena zvanog Rayleighovo raspršenje. Rayleighovo raspršivanje uzrokuje da se plava svjetlost sunca rasprši više od drugih talasnih dužina. Zbog toga je boja neba plava. Drugi oblici rasejanja su Mie rasejanje, Brillouinovo rasejanje, Ramanovo rasejanje i neelastično rasejanje X-zraka.
Koja je razlika između raspršenja i difrakcije?
• Difrakcija je fenomen koji se opaža samo u talasima, ali rasejanje je fenomen koji se opaža i u talasima i u česticama.
• Difrakcija je svojstvo širenja talasa, dok je rasejanje svojstvo interakcije talasa.
• Difrakcija se može uzeti kao dokaz za talasnu prirodu svjetlosti. Neki oblici rasejanja (Comptonovo rasejanje) mogu se uzeti kao dokaz za prirodu svetlosti čestica.
