Ключевое различие между дифракцией Фраунгофера и дифракции Френеля заключается в том, что уравнение дифракции Фраунгофера включает моделирование дифракции волн, имеющих дифракционную картину, появляющуюся на большом расстоянии от дифракционного объекта, тогда как уравнение дифракции Френеля включает в себя тот же метод моделирования для дифракционная картина, созданная вблизи объекта.
Дифракция - это явление, которое можно описать как рассеяние света вокруг объекта, когда луч света частично блокируется этим объектом, при этом мы можем видеть темные и светлые полосы на краю тени этого объекта.
Что такое дифракция Фраунгофера?
Дифракция Фраунгофера - это уравнение, которое полезно при моделировании дифракции волн, когда дифракционная картина появляется на большом расстоянии от дифрагирующего объекта. Более того, мы можем использовать это уравнение для моделирования дифракции волн, когда дифракционная картина появляется в фокальной плоскости отображающей линзы. Это уравнение было названо в честь ученого Йозефа фон Фраунгофера.
Мы можем моделировать эффекты дифракции, используя принцип Гюйгенса-Френеля, где Гюйгенс постулировал, что точки на первичном волновом фронте могут действовать как источник сферических вторичных вейвлетов, и мы можем использовать сумму этих вторичных вейвлетов для определить форму волны, которая протекает в любой последующий момент времени. Это добавление вейвлетов включает в себя множество волн с различными фазами и амплитудами. Например. сложение двух волн с одинаковой амплитудой (находящихся в фазе) может привести к смещению, имеющему удвоенную амплитуду.
Если мы собираемся определить дифракцию, возникающую при наличии расстояния между апертурой и плоскостью наблюдения, то длины оптического пути между апертурой и точкой наблюдения могут различаться гораздо меньше, чем длина волны легкий. Следовательно, путь распространения вейвлета можно рассматривать как параллельный от каждой точки апертуры до точки наблюдения. Это явление называется дальним полем, и мы можем использовать уравнение дифракции Фраунгофера для моделирования этого типа дифракции.
Что такое дифракция Френеля?
Дифракция Френеля - это уравнение, которое мы можем применить к распространению волн в ближнем поле. Поэтому его также называют дифракцией ближнего поля. Это приближение дифракции Кирхгофа-Френеля. Мы можем использовать это уравнение для расчета дифракционной картины, создаваемой волнами, которые проходят через отверстие или вокруг объекта, если мы рассматриваем его с относительно близкого расстояния от объекта.
Это уравнение вводит число Френеля F оптической схемы. Если это число больше 1, можно считать, что дифрагированная волна находится в ближнем поле. Однако справедливость этого приближения зависит от угла наклона волны. Уравнение дифракции Френеля было введено Франческо Мария Гримальди (Италия) в 17в веке. Он использовал принцип Гюйгенса, чтобы исследовать, что происходит во время дифракции.
В чем разница между дифракцией Фраунгофера и дифракцией Френеля?
Дифракция Фраунгофера - это уравнение, которое полезно при моделировании дифракции волн, когда дифракционная картина появляется на большом расстоянии от дифрагирующего объекта. Дифракция Френеля - это уравнение, которое мы можем применить к распространению волн в ближнем поле. Ключевое различие между дифракцией Фраунгофера и дифракции Френеля заключается в том, что уравнение дифракции Фраунгофера включает моделирование дифракции волн, имеющих дифракционную картину, появляющуюся на большом расстоянии от дифрагирующего объекта, тогда как уравнение дифракции Френеля включает тот же метод моделирования для дифракционной картины, созданной вблизи объект.
В следующей таблице приведены различия между дифракцией Фраунгофера и дифракцией Френеля.
Резюме – Дифракция Фраунгофера против дифракции Френеля
Ключевое различие между дифракцией Фраунгофера и дифракции Френеля заключается в том, что уравнение дифракции Фраунгофера включает моделирование дифракции волн, имеющих дифракционную картину, появляющуюся на большом расстоянии от дифракционного объекта, тогда как уравнение дифракции Френеля включает в себя тот же метод моделирования для дифракционная картина, созданная вблизи объекта.
