Kluczowa różnica między dyfrakcją Fraunhofera i Fresnela polega na tym, że równanie dyfrakcyjne Fraunhofera obejmuje modelowanie dyfrakcji fal, których wzór dyfrakcyjny pojawia się w dużej odległości od obiektu dyfrakcyjnego, podczas gdy równanie dyfrakcyjne Fresnela obejmuje tę samą metodę modelowania dla wzór dyfrakcyjny utworzony w pobliżu obiektu.
Dyfrakcja to zjawisko, które można opisać jako rozpraszanie światła wokół obiektu, gdy wiązka światła jest częściowo blokowana przez ten obiekt, gdzie widzimy ciemne i jasne pasma na krawędzi cienia tego obiektu.
Co to jest dyfrakcja Fraunhofera?
Dyfrakcja Fraunhofera to równanie przydatne w modelowaniu dyfrakcji fal, w przypadku których wzór dyfrakcji pojawia się w dużej odległości od obiektu dyfrakcyjnego. Co więcej, możemy użyć tego równania do modelowania dyfrakcji fal, gdy wzór dyfrakcji pojawia się w płaszczyźnie ogniskowej soczewki obrazowania. To równanie zostało nazwane na cześć naukowca Josepha Von Fraunhofera.
Możemy modelować efekty dyfrakcji za pomocą zasady Huygensa-Fresnela, w której Huygens postulował, że punkty na froncie fali pierwotnej mogą działać jako źródło sferycznych fal wtórnych, a sumę tych fal wtórnych możemy wykorzystać do określić kształt fali przebiegającej w dowolnym późniejszym czasie. Ten dodatek fal zawiera wiele fal o różnych fazach i amplitudach. Np. dodanie dwóch fal o równej amplitudzie (które są w fazie) może spowodować przemieszczenie o podwojonej amplitudzie.
Jeżeli zamierzamy określić dyfrakcję, która występuje, gdy istnieje odległość między aperturą a płaszczyzną obserwacji, długości drogi optycznej między aperturą a punktem obserwacji mogą różnić się znacznie mniej niż długość fali światło. Dlatego drogę propagacji falki można uznać za równoległą od każdego punktu szczeliny do punktu obserwacji. Zjawisko to nazywa się polem dalekim i możemy użyć równania dyfrakcji Fraunhofera do modelowania tego typu dyfrakcji.
Co to jest dyfrakcja Fresnela?
Dyfrakcja Fresnela to równanie, które możemy zastosować do propagacji fal w polu bliskim. Dlatego nazywa się ją również dyfrakcją bliskiego pola. Jest to przybliżenie dyfrakcji Kirchhoffa-Fresnela. Możemy użyć tego równania do obliczenia wzoru dyfrakcyjnego tworzonego przez fale przechodzące przez aperturę lub wokół obiektu, jeśli oglądamy go ze stosunkowo bliskiej odległości od obiektu.
To równanie wprowadza liczbę Fresnela F układu optycznego. Jeśli ta liczba jest wyższa niż 1, możemy uznać, że ugięta fala znajduje się w polu bliskim. Jednak ważność tego przybliżenia zależy od kąta fali. Równanie dyfrakcyjne Fresnela zostało wprowadzone przez Francesco Marię Grimaldi (Włochy) w XVII wieku. Wykorzystał zasadę Huygensa, aby zbadać, co dzieje się podczas dyfrakcji.
Jaka jest różnica między dyfrakcją Fraunhofera i Fresnela?
Dyfrakcja Fraunhofera to równanie przydatne w modelowaniu dyfrakcji fal, w przypadku których wzór dyfrakcji pojawia się w dużej odległości od obiektu dyfrakcyjnego. Dyfrakcja Fresnela to równanie, które możemy zastosować do propagacji fal w polu bliskim. Kluczowa różnica między dyfrakcją Fraunhofera i Fresnela polega na tym, że równanie dyfrakcyjne Fraunhofera obejmuje modelowanie dyfrakcji fal, których wzór dyfrakcyjny pojawia się w dużej odległości od obiektu dyfrakcyjnego, podczas gdy równanie dyfrakcyjne Fresnela obejmuje tę samą metodę modelowania wzoru dyfrakcyjnego utworzonego w pobliżu obiekt.
Poniższa tabela podsumowuje różnicę między dyfrakcją Fraunhofera i Fresnela.
Podsumowanie – dyfrakcja Fraunhofera i Fresnela
Kluczowa różnica między dyfrakcją Fraunhofera i Fresnela polega na tym, że równanie dyfrakcyjne Fraunhofera obejmuje modelowanie dyfrakcji fal, których wzór dyfrakcyjny pojawia się w dużej odległości od obiektu dyfrakcyjnego, podczas gdy równanie dyfrakcyjne Fresnela obejmuje tę samą metodę modelowania dla wzór dyfrakcyjny utworzony w pobliżu obiektu.
