Perbedaan antara difraksi dan gangguan

3366
563
Dana Schmitt DDS

Difraksi dan gangguan adalah dua fenomena berdasarkan prinsip superposisi gelombang. Di masa lalu ada perbedaan besar antara kedua fenomena ini, di antaranya tidak ada perbedaan mendasar. Yaitu, gangguan adalah hasil dari superposisi titrasi dua gelombang, yang secara serempak dititrasi dengan beberapa perbedaan dalam fase. Sementara difraksi adalah hasil dari superposisi dan kontinum gelombang dan/atau sumber yang sekali lagi sinkron dan memiliki rasio fase tertentu.

Apa itu difraksi?

Di bawah istilah difraksi, kami mempertimbangkan hasil superposisi dari kontinum sumber yang terletak berbeda dari frekuensi identik dari sumber fase-koheren. Untuk menyederhanakan perhitungan, kita dapat menggunakan perkiraan di mana dimensi sumber dan/atau aperture di mana radiasi dilepaskan kecil dibandingkan dengan jarak di mana hasil fenomena difraksi dipertimbangkan. Dalam perhitungan, prinsip Hygens terbukti sangat membantu. Prinsip Hygens menyatakan bahwa semua titik gelombang ini dapat dianggap sebagai sumber gelombang yang secara koheren berosilasi. Misalnya, jika kita memiliki tirai yang mencegah perambatan gelombang dan kita membuat celah kecil di atasnya, semua titik dari fase yang sama antara tepi pembukaan adalah sumber yang koheren dari gelombang baru. Secara alami, jika sumber osilasi asli cukup jauh dalam hal sumber titik (), maka titik sambungan lubang pembukaan dapat dianggap sebagai sumber osilasi yang sinkron untuk fenomena difraksi. Difraksi (optik) kisi dilakukan dengan pelat kaca (kisi) dengan sejumlah besar tambalan paralel pada interkoneksi yang sama. Kisi difraksi digunakan untuk memperoleh pola difraksi cahaya intensitas tinggi. Kondisi untuk pembentukan maksimum dan minimum difraksi adalah:

Difraksi maksimum: dsinφ = n λ

Difraksi Minimum: dsinφ = (2n + 1) λ / 2

di mana d adalah konstanta dari kisi difraksi, λ adalah panjang gelombang dan n - bilangan bulat yang memiliki nilai = 1, 2, 3 ..

Apa itu gangguan?

Dalam superposisi dua gelombang mekanik, gangguan konstruktif dan destruktif dapat muncul. Dalam kasus gangguan konstruktif, amplitudo yang dihasilkan lebih besar daripada amplitudo gelombang individu yang membuat superposisi ini, sedangkan dalam gangguan destruktif amplitudo yang dihasilkan lebih rendah daripada amplitudo setiap gelombang individu yang membuat gangguan ini ini. Pada dasarnya, semua gangguan dengan gelombang cahaya meningkat ketika medan elektromagnetik yang mengandung gelombang individu ditumpangkan ke dalam gelombang yang dihasilkan. Jika ada dua lampu yang ditempatkan di sebelah satu sama lain, tidak ada gangguan yang akan terdeteksi karena gelombang satu lampu dipancarkan secara independen dari gelombang bohlam lainnya. Emisi dari dua umbi ini tidak memiliki perbedaan fase konstan dalam waktu. Gelombang cahaya dari sumber biasa seperti bohlam disebabkan oleh perubahan acak dengan besarnya 10-8 detik. Akibatnya, kondisi untuk gangguan konstruktif, gangguan destruktif, atau durasi intermiten, lebih besar dari urutan besarnya 10-8 d. Karena mata tidak dapat mengamati perubahan waktu yang singkat, tidak ada gangguan yang terdeteksi. Sumber di mana kita memiliki perubahan cepat perbedaan fase disebut non-koheren. Untuk memiliki gangguan berkelanjutan yang dapat diamati, kondisi berikut harus dipenuhi: Sumber harus koheren (perbedaan fase harus konstan, satu dalam kaitannya dengan yang lain), sumbernya harus monokromatik (sumber satu panjang gelombang). Untuk memiliki pola interferensi yang stabil, kita harus memiliki gelombang antara perbedaan fase yang konstan. Misalnya, gelombang suara yang dipancarkan dari dua speaker yang ditempatkan di sebelah satu sama lain yang terhubung ke satu penguat dapat saling mengganggu karena kedua speaker ini koheren. Ini karena kedua speaker terhubung ke penguat yang sama, jadi respons mereka terhadap amplifier adalah simultan. Metode prinsip dasar untuk mendapatkan dua sumber cahaya yang koheren adalah dengan menggunakan sumber monokromatik pada obstruksi dengan dua bukaan (retak). Cahaya yang muncul pada kedua retakan ini koheren karena berasal dari sumber yang sama.