Dyfrakcja a załamanie
Dyfrakcja i załamanie to obie właściwości fal. Brzmią podobnie, ponieważ oba reprezentują rodzaj załamania fal. Na przykład, jeśli włożymy słomkę do szklanki wody, wydaje się, że jest zepsuta. Dzieje się tak z powodu załamywania się fal świetlnych. Za pomocą wanny do fal można obserwować, jak fale wody uginają się, gdy napotka przeszkodę.
Dyfrakcja
Fale zaginają się wokół małych przeszkód i rozchodzą w małych otworach, wchodząc w obszar, który w innym przypadku byłby zacieniony. Takie odchylenie fali od jej początkowej linii prostej nazywamy dyfrakcją. Dyfrakcja fal skutkuje ciemnym i jasnym wzorem prążków, określanym jako „wzór dyfrakcji”. Ponadto, gdy fale świetlne przechodzą przez ośrodek o różnych współczynnikach załamania lub gdy fale dźwiękowe przechodzą przez ośrodek o różnych impedancjach akustycznych, można zaobserwować efekty dyfrakcyjne. Ogólnie rzecz biorąc, efekty dyfrakcyjne są najbardziej wyraźne, gdy wymiary przeszkody prawie zgadzają się z długością fali. Kiedy fale świetlne ulegają dyfrakcji na pojedynczej szczelinie, powstaje wzór dyfrakcyjny z jasnymi i ciemnymi prążkami. Środkowa jasna obwódka ma maksymalną intensywność i szerokość. Intensywność prążków zmniejsza się, gdy poruszamy się po obu stronach centralnych maksimów.
Refrakcja
Kiedy fala przechodzi z jednego ośrodka do drugiego pod dowolnym kątem oprócz 90° i 0°, jej linia ruchu zmienia się na granicy faz ze względu na zmianę prędkości fali. To właśnie nazywamy załamaniem. Chociaż fale świetlne stanowią większość przykładów załamania, każda inna fala również może załamywać się. Na przykład fale dźwiękowe załamują się, gdy przechodzą przez dwa media, fale wodne załamują się w zależności od głębokości. Załamaniu zawsze towarzyszy zmiana długości fali i prędkości, o czym decydują współczynniki załamania mediów. Najczęstszą obserwacją jest załamanie fal świetlnych, ponieważ powodują one dziwne złudzenia optyczne. Tworzenie się pięknych tęczy, rozszczepianie białego światła przez szklany pryzmat i miraże to tylko niektóre z przykładów.
Jaka jest różnica między dyfrakcją a załamaniem?
Zarówno dyfrakcja, jak i załamanie wiążą się ze zmianą kierunku fal. Kiedy fala napotyka przeszkodę, następuje zginanie lub rozchodzenie się, co nazywamy dyfrakcją. Z drugiej strony fale załamują się, gdy przemieszczają się z jednego ośrodka do drugiego. Fale świetlne, gdy ulegają dyfrakcji, dają wzór dyfrakcyjny, natomiast gdy są załamywane, mogą wystąpić pewne zniekształcenia wizualne. Zarówno dyfrakcja, jak i załamanie mogą rozdzielić białe światło na oddzielne kolory. Kiedy białe światło jest przesyłane przez szklany pryzmat, załamuje się i dzieli zgodnie z długościami fal każdego koloru, ponieważ współczynnik załamania szkła różni się od współczynnika załamania powietrza. Podobnie możemy zaobserwować wzór tęczy na płycie CD lub DVD, ponieważ działają one jak siatki dyfrakcyjne.
Różnica między dyfrakcją a załamaniem
• Dyfrakcja to zaginanie lub rozchodzenie się fal wokół przeszkody, podczas gdy załamanie to zaginanie fal ze względu na zmianę prędkości.
• Zarówno dyfrakcja, jak i załamanie zależą od długości fali. W związku z tym oba mogą podzielić białe światło na jego składowe długości fal.
• Dyfrakcja światła tworzy wzór prążków, podczas gdy załamanie tworzy złudzenia wizualne, ale nie wzory prążków.
• Refrakcja może sprawić, że obiekty wydają się bliższe niż są w rzeczywistości, ale dyfrakcja nie może tego zrobić.
