Difrakce vs rozptyl
Difrakce a rozptyl jsou dvě velmi důležitá témata diskutovaná vlnovou mechanikou. Tato dvě témata jsou nanejvýš důležitá a jsou zásadní pro pochopení chování vln. Tyto principy jsou široce používány v oblastech, jako je spektrometrie, optika, akustika, výzkum vysoké energie a dokonce i konstrukce budov. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co je to difrakce a rozptyl, jejich definice, aplikace rozptylu a difrakce, jejich podobnosti a nakonec rozdíl mezi difrakcí a rozptylem.
Co je to difrakce?
Difrakce je jev pozorovaný ve vlnách. Difrakce označuje různé chování vln, když narazí na překážku. Difrakční jev je popsán jako zjevné ohýbání vln kolem malých překážek a šíření vln kolem malých otvorů. To lze snadno pozorovat pomocí zvlněné nádrže nebo podobného nastavení. Vlny generované na vodě lze použít ke studiu účinků difrakce, pokud je přítomen malý předmět nebo malá díra. Velikost difrakce závisí na velikosti díry (štěrbiny) a vlnové délce vlny. Aby bylo možné pozorovat difrakci, musí být šířka štěrbiny a vlnová délka vlny stejného řádu nebo téměř stejné. Pokud je vlnová délka mnohem větší nebo mnohem menší než šířka štěrbiny, pozorovatelné množství difrakce nevzniká. Difrakci světla malou štěrbinou lze považovat za důkaz vlnové povahy světla. Mezi nejznámější difrakční experimenty patří Youngův experiment s jednou štěrbinou a Youngův experiment s dvojitou štěrbinou. Difrakční mřížka je jedním z nejužitečnějších produktů založených na teorii difrakce. Používá se k získání spekter s vysokým rozlišením.
Co je to rozptyl?
Rozptyl je proces, při kterém se vlny odchylují v důsledku určitých anomálií v prostoru. Mohou být rozptýleny formy záření, jako je světlo, zvuk a dokonce i malé částice. Příčinou rozptylu může být částice, anomálie hustoty nebo dokonce povrchová anomálie. Rozptyl lze považovat za interakci mezi dvěma částicemi. To je velmi důležité pro prokázání duality světla vlnových částic. Pro tento důkaz je použit Comptonův efekt. Důvod, proč je obloha modrá, je také kvůli rozptylu. Důvodem je jev zvaný Rayleighův rozptyl. Rayleighův rozptyl způsobí, že modré světlo ze slunce bude rozptylováno více než jiné vlnové délky. Z tohoto důvodu je barva oblohy modrá. Jiné formy rozptylu jsou Mieův rozptyl, Brillouinův rozptyl, Ramanův rozptyl a nepružný rentgenový rozptyl.
Jaký je rozdíl mezi rozptylem a difrakcí?
• Difrakce je jev pozorovaný pouze u vln, ale rozptyl je jev pozorovaný u vln i částic.
• Difrakce je vlastnost šíření vln, zatímco rozptyl je vlastnost vlnových interakcí.
• Difrakci lze brát jako důkaz vlnové povahy světla. Některé formy rozptylu (Comptonův rozptyl) lze brát jako důkaz částicové povahy světla.
