Sự khác biệt giữa nhiễu xạ và nhiễu

Nhiễu xạ và giao thoa là hai hiện tượng dựa trên nguyên tắc chồng chất của sóng. Trong quá khứ có một sự khác biệt lớn giữa hai hiện tượng này, trong đó không có sự khác biệt cơ bản. Cụ thể, nhiễu là kết quả của sự chồng chất của chuẩn độ của hai sóng, được chuẩn độ đồng bộ với một số khác biệt trong pha. Trong khi nhiễu xạ là kết quả của sự chồng chất và liên tục của sóng và / hoặc nguồn một lần nữa đồng bộ và có tỷ lệ pha nhất định.

Nhiễu xạ là gì?

Theo thuật ngữ nhiễu xạ, chúng tôi xem xét kết quả của sự chồng chất của tính liên tục của các nguồn có vị trí khác nhau có tần số giống hệt nhau của các nguồn kết hợp pha. Để đơn giản hóa phép tính, chúng ta có thể sử dụng phép tính gần đúng trong đó kích thước của nguồn và / hoặc khẩu độ mà bức xạ được giải phóng là nhỏ so với khoảng cách mà kết quả của hiện tượng nhiễu xạ được xem xét. Trong tính toán, nguyên tắc của Hygens được chứng minh là giúp ích rất nhiều. Nguyên lý Hygens nói rằng tất cả các điểm này của mặt sóng có thể được coi là nguồn sóng dao động kết hợp. Ví dụ: nếu chúng ta có một bức màn ngăn cản sự truyền sóng và chúng ta tạo một lỗ nhỏ trên nó, tất cả các điểm của cùng pha giữa các cạnh của lỗ mở là nguồn kết hợp của sóng mới. Đương nhiên, nếu nguồn dao động ban đầu đủ xa về nguồn điểm (), thì các điểm chung của các lỗ của lỗ mở có thể được coi là nguồn dao động đồng bộ cho hiện tượng nhiễu xạ. Cách tử nhiễu xạ (quang học) được thực hiện với một tấm kính (lưới) với một số lượng lớn các bản vá song song trên các kết nối bằng nhau. Một cách tử nhiễu xạ được sử dụng để gợi ra một mẫu nhiễu xạ ánh sáng cường độ cao. Điều kiện để hình thành nhiễu xạ tối đa và tối thiểu là:

nhiễu xạ tối đa: dsinφ = n

nhiễu xạ tối thiểu: dsinφ = (2n + 1) / 2

Trong đó d là hằng số của lưới nhiễu xạ, là bước sóng và n - toàn bộ số có các giá trị = 1, 2, 3,

Giao thoa là gì?

Trong sự chồng chất của hai sóng cơ học, một giao thoa mang tính xây dựng và phá hoại có thể phát sinh. Trong trường hợp giao thoa tăng cường, biên độ tổng hợp lớn hơn bất kỳ biên độ sóng riêng lẻ nào tạo ra sự chồng chất này, trong khi trong giao thoa triệt tiêu, biên độ tổng hợp thấp hơn bất kỳ biên độ nào của các sóng riêng lẻ tạo ra nhiễu này. Về cơ bản, tất cả sự giao thoa với sóng ánh sáng được tăng lên khi trường điện từ chứa các sóng riêng lẻ được đặt chồng lên sóng kết quả. Nếu có hai đèn được đặt cạnh nhau, sẽ không phát hiện thấy nhiễu vì sóng của một đèn được phát ra độc lập với sóng của bóng đèn kia. Khí thải từ hai bóng đèn này không có sự lệch pha theo thời gian. Sóng ánh sáng từ các nguồn thông thường như bóng đèn được gây ra bởi những thay đổi ngẫu nhiên với cường độ 10-8 giây. Do đó, các điều kiện đối với giao thoa tăng cường, giao thoa triệt tiêu hoặc thời gian gián đoạn là lớn hơn các chuỗi cường độ 10-8 giây. Vì mắt không thể quan sát những thay đổi thời gian ngắn như vậy, nên không phát hiện thấy nhiễu. Các nguồn trong đó chúng tôi có sự thay đổi nhanh về độ lệch pha được gọi là không kết hợp. Để có được sự can thiệp bền vững có thể quan sát được, cần phải đáp ứng các điều kiện sau: nguồn phải nhất quán (sự khác biệt về các pha phải không đổi, cái này liên quan đến cái kia), nguồn phải là đơn sắc (nguồn của một bước sóng). Để có kiểu giao thoa ổn định, chúng ta phải có sóng giữa độ lệch pha không đổi. Ví dụ, sóng âm thanh phát ra từ hai loa được đặt cạnh nhau được kết nối với một bộ khuếch đại có thể gây nhiễu lẫn nhau vì hai loa này kết hợp với nhau. Điều này là do cả hai loa được kết nối với cùng một bộ khuếch đại, do đó phản ứng của chúng với bộ khuếch đại là đồng thời. Phương pháp nguyên tắc cơ bản để có được hai nguồn sáng kết hợp là sử dụng nguồn đơn sắc trên vật cản với hai khe hở (vết nứt). Ánh sáng xuất hiện trên hai vết nứt này là kết hợp bởi vì nó bắt nguồn từ cùng một nguồn.

Sự khác biệt giữa nhiễu xạ và nhiễu

1) Định nghĩa nhiễu xạ và nhiễu

Sự giao thoa là sự xuất hiện của sự phù hợp của hai tia sáng kết hợp đơn sắc dẫn đến tăng tối đa hoặc suy yếu cường độ ánh sáng.

Nhiễu xạ là sự xuất hiện của sóng dịch chuyển từ hướng ban đầu của sự kéo dài (hình thành các đường truyền mới) khi nó chạm vào một chướng ngại vật.

2) Điều kiện nhiễu xạ và nhiễu

Để giao thoa xảy ra, các nguồn sóng phải được kết hợp và đơn sắc. Tôi

n trường hợp nhiễu xạ sóng phải có kích thước tương tự như chướng ngại vật trong rào chắn.

Nhiễu xạ so với nhiễu: Biểu đồ so sánh

Tóm tắt nhiễu xạ và nhiễu

• Nhiễu xạ là một hiện tượng thường bị nhầm lẫn với nhiễu. Giao thoa sẽ xảy ra khi hai sóng tương tác với nhau để đơn giản là đại số tổng hợp. Nhiễu xạ sẽ là một nguyên nhân gây nhiễu, nhưng với một sự khác biệt đáng kể - chỉ có một nguồn sóng
• Để giao thoa các sóng phải kết hợp - có cùng tần số, cùng hướng dao động và độ lệch pha không đổi. Trong trường hợp nhiễu xạ kích thước của vật cản và bước sóng của ánh sáng phải có tỷ lệ nhất định