Difrakcija pret izkliedi
Difrakcija un izkliede ir divas ļoti svarīgas tēmas, kas tiek apspriestas viļņu mehānikā. Šīs divas tēmas ir ārkārtīgi svarīgas un ir ļoti svarīgas, lai izprastu viļņu uzvedību. Šie principi tiek plaši izmantoti tādās jomās kā spektrometrija, optika, akustika, lielas enerģijas pētniecība un pat ēku projektēšana. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir difrakcija un izkliede, to definīcijas, izkliedes un difrakcijas pielietojumi, to līdzības un visbeidzot atšķirība starp difrakciju un izkliedi.
Kas ir difrakcija?
Difrakcija ir viļņos novērojama parādība. Difrakcija attiecas uz dažādu viļņu uzvedību, kad tie saskaras ar šķērsli. Difrakcijas parādība tiek aprakstīta kā šķietama viļņu izliekšanās ap maziem šķēršļiem un viļņu izkliedēšana garām mazām atverēm. To var viegli novērot, izmantojot pulsācijas tvertni vai līdzīgu iestatījumu. Uz ūdens radītos viļņus var izmantot, lai pētītu difrakcijas ietekmi, ja atrodas neliels objekts vai mazs caurums. Difrakcijas apjoms ir atkarīgs no cauruma (spraugas) lieluma un viļņa viļņa garuma. Lai novērotu difrakciju, spraugas platumam un viļņa viļņa garumam jābūt vienādam un vai gandrīz vienādam. Ja viļņa garums ir daudz lielāks vai daudz mazāks par spraugas platumu, novērojama difrakcija netiek radīta. Gaismas difrakciju caur nelielu spraugu var uzskatīt par gaismas viļņu rakstura pierādījumu. Daži no slavenākajiem difrakcijas eksperimentiem ir Younga vienas spraugas eksperiments un Younga dubultās spraugas eksperiments. Difrakcijas režģis ir viens no visnoderīgākajiem produktiem, kuru pamatā ir difrakcijas teorija. To izmanto augstas izšķirtspējas spektru iegūšanai.
Kas ir izkliede?
Izkliede ir process, kurā viļņi tiek novirzīti noteiktu telpas anomāliju dēļ. Var tikt izkliedētas tādas starojuma formas kā gaisma, skaņa un pat nelielas daļiņas. Izkliedes cēlonis var būt daļiņa, blīvuma anomālija vai pat virsmas anomālija. Izkliedi var uzskatīt par mijiedarbību starp divām daļiņām. Tas ir ļoti svarīgi, lai pierādītu gaismas viļņu daļiņu dualitāti. Šim pierādījumam tiek izmantots Compton efekts. Iemesls, kāpēc debesis ir zilas, ir arī izkliedes dēļ. Tas ir saistīts ar fenomenu, ko sauc par Reilija izkliedi. Rayleigh izkliede izraisa saules zilās gaismas izkliedi vairāk nekā citos viļņu garumos. Pateicoties tam, debess krāsa ir zila. Citi izkliedes veidi ir Mie izkliede, Brillouin izkliede, Ramana izkliede un neelastīgā rentgenstaru izkliede.
Kāda ir atšķirība starp izkliedi un difrakciju?
• Difrakcija ir parādība, kas novērota tikai viļņos, bet izkliede ir parādība, kas novērota gan viļņos, gan daļiņās.
• Difrakcija ir viļņu izplatīšanās īpašība, savukārt izkliede ir viļņu mijiedarbības īpašība.
• Difrakciju var uzskatīt par gaismas viļņu rakstura pierādījumu. Dažus izkliedes veidus (Komptona izkliedi) var uzskatīt par gaismas daļiņu rakstura pierādījumu.
