Ključna razlika med Fraunhoferjevo in Fresnelovo difrakcijo je v tem, da Fraunhoferjeva uklonska enačba vključuje modeliranje uklona valov z uklonskim vzorcem, ki se pojavlja na veliki razdalji od uklonskega predmeta, medtem ko Fresnelova uklonska enačba vključuje isto metodo modeliranja za uklonski vzorec, ustvarjen v bližini predmeta.
Uklon je pojav, ki ga lahko opišemo kot sipanje svetlobe okoli predmeta, ko je svetlobni žarek delno blokiran s tem predmetom, kjer lahko vidimo temne in svetle pasove na robu sence tega predmeta.
Kaj je Fraunhoferjeva difrakcija?
Fraunhoferjeva difrakcija je enačba, ki je uporabna pri modeliranju uklona valov, kjer se uklonski vzorec pojavi na veliki razdalji od uklonskega predmeta. Poleg tega lahko to enačbo uporabimo za modeliranje uklona valov, ko se uklonski vzorec pojavi v goriščni ravnini slikovne leče. Ta enačba je dobila ime po znanstveniku Josephu Von Fraunhoferju.
Učinke uklona lahko modeliramo z uporabo Huygens-Fresnelovega načela, kjer je Huygens domneval, da lahko točke na primarni valovni fronti delujejo kot vir sferičnih sekundarnih valov, vsoto teh sekundarnih valov pa lahko uporabimo za določite obliko vala, ki se nadaljuje v katerem koli naslednjem času. Ta dodatek valčkov vključuje številne valove različnih faz in amplitud. Npr. seštevek dveh valov z enako amplitudo (ki sta v fazi) lahko povzroči premik s podvojeno amplitudo.
Če želimo določiti uklon, ki nastane, ko je razdalja med zaslonko in ravnino opazovanja, se lahko dolžine optične poti med odprtino in točko opazovanja razlikujejo veliko manj kot valovna dolžina svetloba. Zato se lahko pot širjenja valovnice obravnava kot vzporedna od vsake točke odprtine do točke opazovanja. Ta pojav imenujemo daljno polje in za modeliranje te vrste uklona lahko uporabimo Fraunhoferjevo uklonsko enačbo.
Kaj je Fresnelova difrakcija?
Fresnelov uklon je enačba, ki jo lahko uporabimo za širjenje valov v bližnjem polju. Zato se imenuje tudi difrakcija bližnjega polja. Je približek Kirchhoff-Fresnelovega uklona. To enačbo lahko uporabimo za izračun uklonskega vzorca, ki ga ustvarijo valovi, ki prehajajo skozi odprtino ali okoli predmeta, če ga gledamo iz relativno neposredne bližine predmeta.
Ta enačba predstavlja Fresnelovo število F optične razporeditve. Če je to število večje od 1, lahko štejemo, da je difraktirani val v bližnjem polju. Vendar je veljavnost tega približka odvisna od kota valovanja. Fresnelovo uklonsko enačbo je uvedel Francesco Maria Grimaldi (Italija) v 17th stoletju. Uporabil je Huygensov princip, da bi raziskal, kaj se dogaja med uklonom.
Kakšna je razlika med Fraunhoferjevo in Fresnelovo difrakcijo?
Fraunhoferjeva difrakcija je enačba, ki je uporabna pri modeliranju uklona valov, kjer se uklonski vzorec pojavi na veliki razdalji od uklonskega predmeta. Fresnelova difrakcija je enačba, ki jo lahko uporabimo za širjenje valov v bližnjem polju. Ključna razlika med Fraunhoferjevo in Fresnelovo difrakcijo je v tem, da Fraunhoferjeva uklonska enačba vključuje modeliranje uklona valov z uklonskim vzorcem, ki se pojavlja na veliki razdalji od uklonskega predmeta, medtem ko Fresnelova uklonska enačba vključuje isto metodo modeliranja za uklonski vzorec, ustvarjen blizu predmet.
Naslednja tabela povzema razlike med Fraunhoferjevim in Fresnelovim uklonom.
Povzetek – Fraunhofer proti Fresnelovi uklonu
Ključna razlika med Fraunhoferjevo in Fresnelovo difrakcijo je v tem, da Fraunhoferjeva uklonska enačba vključuje modeliranje uklona valov, katerih uklonski vzorec se pojavi na veliki razdalji od uklonskega predmeta, medtem ko Fresnelova uklonska enačba vključuje isto metodo modeliranja za uklonski vzorec, ustvarjen v bližini predmeta.
