Определение на дифракция

Етимологията на дифракцията се отнася до дифракция , термин, който може да се преведе като "счупен" . Тази концепция се използва в областта на физиката, за да назове отклонението на вълната, когато пресече отвор или удари ръба на непрозрачен елемент .

Дифракцията е феномен, който включва всички вълни : електромагнитни, радио, звук и т.н., и е възможно да се предвиди неговото развитие, използвайки различни математически подходи. Когато вълната преминава през пукнатина или срещне препятствие, тя се отклонява.

Има метод за анализ, наречен принцип на Хюйгенс , който ни позволява да разберем дифракцията като фронт на вълната, който се разглежда като серия от излъчватели, способни да пренасочват вълната, когато тя осцилира и по този начин насърчава нейното разпространение. Въпреки че вълните, произведени от осцилаторите, са сферични, тяхната интерференция причинява плоска вълна, която се движи в същата посока като първоначалната.

Дифракцията на близкото поле , известна още като Френел (от Августин-Жан Френел , френски физик, роден през 1788 г. и починал през 1827 г.), е дифракционна картина на тези електромагнитни вълни, които се получават в близост до елемента, който причинява самото явление, което обикновено е отваряне или източник.

В областта на оптиката, клонът на физиката, който е посветен на изучаването на свойствата и поведението на светлината, е известен с името на отваряне на дупка или дупка, през която преминава светлината. Казано по-конкретно, това е определящият фактор на ъгъла, който конусът на лъча ще има, който ще се съсредоточи върху равнината.

Друга от концепциите, които са ключови за разбирането и изчисляването на дифракцията на близкото поле, е броят на Френел , друг от приносите на уважавания френски физик. Това е число, което не е дефинирано от физически единици (т.е. безразмерно или чисто число ), използвано в областта на оптиката и дефинирано чрез следното уравнение: Квадратна апертура / Разстояние между апертурата и екрана x Дължина на вълната.

Far-field или Fraunhofer , от друга страна, е ориентиран към вълна, чийто източник и екран са далеч от препятствието, причинено от дифракция, така че на тези две равнинни вълни (наричани също едномерни вълни са постоянни и техните Вълнови фронтове са паралелни и нормални при фазовата скорост.

Правилно е да се каже, че дифракцията на далечното поле е частен случай на предишното. Анализът му е по-лесен, тъй като разстоянието между отвора и екрана е значително и е възможно да се изследват паралелно лъчите, нещо, което не се случва с дифракцията на близкото поле.

Благодарение на използването на числото на Френел е възможно да се знае кой от двата вида дифракция сме: когато стойността му е много по-ниска от единица, сегашното явление е дифракцията на далечното поле и обратно.

Явлението дифракция се прилага в различни видове изследвания и изследвания. Така наречената кристалография на рентгеновите лъчи се основава на дифракция за анализ на материали с периодична структура, като кристали . Тази техника е много важна за изследването на структурата на ДНК , например.

В този случай рентгеновите лъчи изпитват дифракция поради електроните, които заобикалят кристалните атоми . Лъчът, който се появява от тази среща, съдържа данни за видовете атоми и техните позиции. Тази информация се наблюдава и измерва чрез различни детектори.

border=0

Търсете друго определение