Ключовата разлика между дифракцията на Фраунхофер и Френел е, че уравнението на дифракцията на Фраунхофер включва моделиране на дифракцията на вълни, имащи дифракционна картина, появяваща се на голямо разстояние от дифракционния обект, докато уравнението на дифракция на Френел включва същия метод на моделиране за дифракционна картина, създадена близо до обекта.
Дифракцията е явление, което може да се опише като разсейване на светлина около обект, когато светлинен лъч е частично блокиран от този обект, където можем да видим тъмни и светли ивици по ръба на сянката на този обект.
Какво е дифракция на Фраунхофер?
Дифракцията на Фраунхофер е уравнение, което е полезно при моделиране на дифракцията на вълни, където дифракционният модел се появява на голямо разстояние от дифракционния обект. Освен това можем да използваме това уравнение за моделиране на дифракцията на вълните, когато дифракционният модел се появи във фокалната равнина на леща за изображения. Това уравнение е кръстено на учения Джоузеф фон Фраунхофер.
Можем да моделираме ефектите на дифракцията, като използваме принципа на Хюйгенс-Френел, където Хюйгенс постулира, че точките на първичен вълнов фронт могат да действат като източник на сферични вторични вълни и можем да използваме сумата от тези вторични вълни, за определи формата на вълната, която протича във всеки следващ момент. Това добавяне на вълни включва много вълни с различни фази и амплитуди. напр. добавянето на две вълни с еднаква амплитуда (които са във фаза) може да доведе до изместване с удвоена амплитуда.
Ако ще определим дифракцията, която възниква, когато има разстояние между отвора и равнината на наблюдение, оптичните дължини на пътя между отвора и точката на наблюдение могат да се различават много по-малко от дължината на вълната на светлина. Следователно, пътят на разпространение на уейвлет може да се разглежда като паралелен от всяка точка на апертурата до точката на наблюдение. Това явление се нарича далечно поле и можем да използваме дифракционното уравнение на Фраунхофер, за да моделираме този тип дифракция.
Какво е френелова дифракция?
Дифракцията на Френел е уравнение, което можем да приложим към разпространението на вълни в близкото поле. Поради това се нарича още дифракция в близко поле. Това е приближение на дифракцията на Кирхоф-Френел. Можем да използваме това уравнение, за да изчислим дифракционния модел, който се създава от вълните, които преминават през отвор или около обект, ако го гледаме от сравнително близка близост до обекта.
Това уравнение представя числото на Френел, F на оптичното разположение. Ако това число е по-високо от 1, можем да считаме, че дифрактираната вълна е в близкото поле. Валидността на това приближение обаче зависи от ъгъла на вълната. Уравнението на дифракцията на Френел е въведено от Франческо Мария Грималди (Италия) през 17th век. Той използва принципа на Хюйгенс, за да изследва какво се случва по време на дифракцията.
Каква е разликата между дифракцията на Фраунхофер и Френел?
Дифракцията на Фраунхофер е уравнение, което е полезно при моделиране на дифракцията на вълни, където дифракционният модел се появява на голямо разстояние от дифракционния обект. Дифракцията на Френел е уравнение, което можем да приложим към разпространението на вълни в близкото поле. Ключовата разлика между дифракцията на Фраунхофер и Френел е, че дифракционното уравнение на Фраунхофер включва моделиране на дифракцията на вълни, имащи дифракционна картина, появяваща се на голямо разстояние от дифракционния обект, докато дифракционното уравнение на Френел включва същия метод за моделиране за дифракционна картина, създадена близо до обект.
Следващата таблица обобщава разликата между дифракцията на Фраунхофер и Френел.
Резюме – Фраунхофер срещу Френелова дифракция
Ключовата разлика между дифракцията на Фраунхофер и Френел е, че дифракционното уравнение на Фраунхофер включва моделиране на дифракцията на вълни, като дифракционната картина се появява на голямо разстояние от дифракционния обект, докато дифракционното уравнение на Френел включва същия метод на моделиране за дифракционна картина, създадена в близост до обекта.
