Difrakcija ir sklaida
Difrakcija ir sklaida yra dvi labai svarbios temos, aptariamos bangų mechanikoje. Šios dvi temos yra nepaprastai svarbios ir yra gyvybiškai svarbios suprantant bangų elgesį. Šie principai yra plačiai naudojami tokiose srityse kaip spektrometrija, optika, akustika, didelės energijos tyrimai ir netgi pastatų projektavimas. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra difrakcija ir sklaida, jų apibrėžimus, sklaidos ir difrakcijos pritaikymą, jų panašumus ir galų gale skirtumą tarp difrakcijos ir sklaidos.
Kas yra difrakcija?
Difrakcija yra bangose pastebimas reiškinys. Difrakcija reiškia įvairų bangų elgesį, kai ji susiduria su kliūtimi. Difrakcijos reiškinys apibūdinamas kaip akivaizdus bangų lenkimasis aplink mažas kliūtis ir bangų išplitimas pro mažas angas. Tai galima lengvai pastebėti naudojant pulsacinį rezervuarą ar panašią sąranką. Bangos, susidarančios ant vandens, gali būti naudojamos difrakcijos poveikiui tirti, kai yra nedidelis daiktas ar maža skylė. Difrakcijos dydis priklauso nuo skylės dydžio (plyšio) ir bangos bangos ilgio. Kad būtų galima stebėti difrakciją, plyšio plotis ir bangos ilgis turi būti tos pačios eilės ir beveik vienodi. Jei bangos ilgis yra daug didesnis arba daug mažesnis nei plyšio plotis, difrakcijos kiekis nesusidaro. Šviesos difrakcija per mažą plyšį gali būti laikoma šviesos bangų pobūdžio įrodymu. Vieni garsiausių difrakcijos eksperimentų yra Youngo vieno plyšio ir Youngo dvigubo plyšio eksperimentai. Difrakcijos grotelės yra vienas iš naudingiausių produktų, pagrįstų difrakcijos teorija. Jis naudojamas aukštos raiškos spektrams gauti.
Kas yra išsklaidymas?
Sklaida yra procesas, kai bangos nukrypsta dėl tam tikrų erdvės anomalijų. Tokios spinduliuotės formos kaip šviesa, garsas ir net mažos dalelės gali būti išsklaidytos. Sklaidos priežastis gali būti dalelė, tankio anomalija ar net paviršiaus anomalija. Sklaidą galima laikyti dviejų dalelių sąveika. Tai labai svarbu įrodant bangų dalelių šviesos dvilypumą. Šiam įrodymui imamas „Compton“efektas. Priežastis, kodėl dangus yra mėlynas, taip pat yra dėl išsisklaidymo. Taip yra dėl reiškinio, vadinamo „Rayleigh“sklaida. Dėl „Rayleigh“sklaidos mėlyna saulės šviesa išsisklaido labiau nei kitų bangos ilgių. Dėl to dangaus spalva yra mėlyna. Kitos sklaidos formos yra Mie sklaida, Brillouin sklaida, Ramano sklaida ir neelastinga rentgeno sklaida.
Kuo skiriasi sklaida ir difrakcija?
• Difrakcija yra reiškinys, stebimas tik bangomis, tačiau sklaida yra reiškinys, pastebimas tiek bangose, tiek dalelėse.
• Difrakcija yra bangų sklidimo savybė, o sklaida - bangų sąveikos savybė.
• Difrakciją galima laikyti šviesos bangų pobūdžio įrodymu. Kai kurias sklaidos formas („Compton“sklaidą) galima laikyti šviesos dalelių pobūdžio įrodymu.
