Η βασική διαφορά μεταξύ της περίθλασης Fraunhofer και Fresnel είναι ότι η εξίσωση περίθλασης Fraunhofer περιλαμβάνει τη μοντελοποίηση της περίθλασης κυμάτων που έχουν ένα μοτίβο περίθλασης που εμφανίζεται σε μεγάλη απόσταση από το αντικείμενο περίθλασης, ενώ η εξίσωση περίθλασης Fresnel περιλαμβάνει την ίδια μέθοδο μοντελοποίησης για μοτίβο περίθλασης που δημιουργήθηκε κοντά στο αντικείμενο.
Η περίθλαση είναι ένα φαινόμενο που μπορεί να περιγραφεί ως η σκέδαση φωτός γύρω από ένα αντικείμενο όταν μια δέσμη φωτός είναι μερικώς αποκλεισμένη από αυτό το αντικείμενο, όπου μπορούμε να δούμε σκοτεινές και φωτεινές ζώνες στην άκρη της σκιάς αυτού του αντικειμένου.
Τι είναι η Περίθλαση Fraunhofer;
Η περίθλαση Fraunhofer είναι μια εξίσωση που είναι χρήσιμη για τη μοντελοποίηση της περίθλασης των κυμάτων όπου το σχέδιο περίθλασης εμφανίζεται σε μεγάλη απόσταση από το αντικείμενο περίθλασης. Επιπλέον, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή την εξίσωση για τη μοντελοποίηση της περίθλασης των κυμάτων όταν το μοτίβο περίθλασης εμφανίζεται στο εστιακό επίπεδο ενός φακού απεικόνισης. Αυτή η εξίσωση πήρε το όνομά της από τον επιστήμονα Joseph Von Fraunhofer.
Μπορούμε να μοντελοποιήσουμε τα αποτελέσματα της περίθλασης χρησιμοποιώντας την αρχή Huygens-Fresnel, όπου ο Huygens υπέθεσε ότι τα σημεία σε ένα κύριο μέτωπο κύματος θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως πηγή σφαιρικών δευτερευόντων κυμάτων και μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το άθροισμα αυτών των δευτερευόντων κυμάτων για καθορίστε τη μορφή του κύματος που προχωρά σε οποιαδήποτε επόμενη στιγμή. Αυτή η προσθήκη κυματιδίων περιλαμβάνει πολλά κύματα ποικίλων φάσεων και πλάτους. Π.χ. η προσθήκη δύο κυμάτων με ίσο πλάτος (τα οποία βρίσκονται σε φάση) μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα μια μετατόπιση με διπλασιασμένο πλάτος.
Αν πρόκειται να προσδιορίσουμε την περίθλαση που συμβαίνει όταν υπάρχει απόσταση μεταξύ του ανοίγματος και του επιπέδου παρατήρησης, τα μήκη της οπτικής διαδρομής μεταξύ του ανοίγματος και του σημείου παρατήρησης μπορεί να διαφέρουν πολύ λιγότερο από το μήκος κύματος του φως. Επομένως, η διαδρομή διάδοσης για ένα κυματίδιο μπορεί να θεωρηθεί παράλληλη από κάθε σημείο του ανοίγματος μέχρι το σημείο παρατήρησης. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται μακρινό πεδίο και μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την εξίσωση περίθλασης Fraunhofer για να μοντελοποιήσουμε αυτόν τον τύπο περίθλασης.
Τι είναι η περίθλαση Fresnel;
Η περίθλαση Fresnel είναι μια εξίσωση που μπορούμε να εφαρμόσουμε στη διάδοση των κυμάτων στο κοντινό πεδίο. Ως εκ τούτου, ονομάζεται επίσης περίθλαση κοντινού πεδίου. Είναι μια προσέγγιση της περίθλασης Kirchhoff-Fresnel. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την εξίσωση για να υπολογίσουμε το μοτίβο περίθλασης που δημιουργείται από τα κύματα που διέρχονται από ένα άνοιγμα ή γύρω από ένα αντικείμενο, εάν το βλέπουμε από σχετικά κοντινή απόσταση από το αντικείμενο.
Αυτή η εξίσωση εισάγει τον αριθμό Fresnel, F της οπτικής διάταξης. Εάν αυτός ο αριθμός είναι μεγαλύτερος από 1, μπορούμε να θεωρήσουμε ότι το κύμα περίθλασης βρίσκεται στο κοντινό πεδίο. Ωστόσο, η εγκυρότητα αυτής της προσέγγισης εξαρτάται από τη γωνία του κύματος. Η εξίσωση περίθλασης Fresnel εισήχθη από τον Francesco Maria Grimaldi (Ιταλία) τον 17ο αιώνα. Χρησιμοποίησε την αρχή του Huygens για να διερευνήσει τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια της περίθλασης.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της περίθλασης Fraunhofer και Fresnel;
Η περίθλαση Fraunhofer είναι μια εξίσωση που είναι χρήσιμη για τη μοντελοποίηση της περίθλασης των κυμάτων όπου το σχέδιο περίθλασης εμφανίζεται σε μεγάλη απόσταση από το αντικείμενο περίθλασης. Η περίθλαση Fresnel είναι μια εξίσωση που μπορούμε να εφαρμόσουμε στη διάδοση των κυμάτων στο κοντινό πεδίο. Η βασική διαφορά μεταξύ της περίθλασης Fraunhofer και Fresnel είναι ότι η εξίσωση περίθλασης Fraunhofer περιλαμβάνει τη μοντελοποίηση της περίθλασης κυμάτων που έχουν ένα μοτίβο περίθλασης που εμφανίζεται σε μεγάλη απόσταση από το αντικείμενο περίθλασης, ενώ η εξίσωση περίθλασης Fresnel περιλαμβάνει την ίδια μέθοδο μοντελοποίησης για το σχέδιο περίθλασης που δημιουργήθηκε κοντά στο αντικείμενο.
Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ της περίθλασης Fraunhofer και Fresnel.
Σύνοψη – Fraunhofer εναντίον Περίθλασης Fresnel
Η βασική διαφορά μεταξύ της περίθλασης Fraunhofer και Fresnel είναι ότι η εξίσωση περίθλασης Fraunhofer περιλαμβάνει τη μοντελοποίηση της περίθλασης κυμάτων που έχουν το σχήμα περίθλασης που εμφανίζεται σε μεγάλη απόσταση από το αντικείμενο περίθλασης, ενώ η εξίσωση περίθλασης Fresnel περιλαμβάνει την ίδια μέθοδο μοντελοποίησης για μοτίβο περίθλασης που δημιουργήθηκε κοντά στο αντικείμενο.
