Nøkkelforskjellen mellom Fraunhofer- og Fresnel-diffraksjon er at Fraunhofer-diffraksjonsligningen involverer modellering av diffraksjonen til bølger som har et diffraksjonsmønster som vises i lang avstand fra det diffraksjonsobjektet, mens Fresnel-diffraksjonsligningen involverer den samme modelleringsmetoden for diffraksjonsmønster opprettet nær objektet.
Diffraksjon er et fenomen som kan beskrives som spredning av lys rundt et objekt når en lysstråle er delvis blokkert av det objektet der vi kan se mørke og lyse bånd ved kanten av skyggen til det objektet.
Hva er Fraunhofer-diffraksjon?
Fraunhofer-diffraksjon er en ligning som er nyttig for å modellere diffraksjonen til bølger der diffraksjonsmønsteret vises i lang avstand fra det diffraksjonsobjektet. Dessuten kan vi bruke denne ligningen for å modellere diffraksjonen av bølger når diffraksjonsmønsteret vises ved fokalplanet til en bildelinse. Denne ligningen ble oppk alt etter vitenskapsmannen Joseph Von Fraunhofer.
Vi kan modellere effektene av diffraksjon ved å bruke Huygens-Fresnel-prinsippet, der Huygens postulerte at punktene på en primær bølgefront kunne fungere som en kilde til sfæriske sekundære bølger, og vi kan bruke summen av disse sekundære bølgene til å bestemme formen på bølgen som fortsetter på ethvert påfølgende tidspunkt. Dette tillegget av wavelets inkluderer mange bølger med varierende faser og amplituder. f.eks. tillegg av to bølger med lik amplitude (som er i fase) kan resultere i en forskyvning med doblet amplitude.
Hvis vi skal bestemme diffraksjonen som oppstår når det er en avstand mellom blenderåpningen og observasjonsplanet, kan de optiske veilengdene mellom blenderåpningen og observasjonspunktet avvike mye mindre enn bølgelengden til lys. Derfor kan forplantningsbanen for en wavelet betraktes som parallell fra hvert eneste punkt i blenderåpningen til observasjonspunktet. Dette fenomenet kalles far-field, og vi kan bruke Fraunhofer-diffraksjonsligningen til å modellere denne typen diffraksjon.
Hva er Fresnel-diffraksjon?
Fresnel-diffraksjon er en ligning vi kan bruke på forplantningen av bølger i nærfeltet. Derfor kalles den også nærfeltdiffraksjon. Det er en tilnærming av Kirchhoff-Fresnel-diffraksjonen. Vi kan bruke denne ligningen til å beregne diffraksjonsmønsteret som skapes av bølgene som passerer gjennom en blenderåpning eller rundt et objekt hvis vi ser det fra relativt nærhet til objektet.
Denne ligningen introduserer Fresnel-tallet, F for det optiske arrangementet. Hvis dette tallet er høyere enn 1, kan vi vurdere at den diffrakterte bølgen er i nærfeltet. Gyldigheten av denne tilnærmingen avhenger imidlertid av vinkelen på bølgen. Fresnel-diffraksjonsligningen ble introdusert av Francesco Maria Grimaldi (Italia) på 17th århundre. Han brukte Huygens-prinsippet for å undersøke hva som skjer under diffraksjon.
Hva er forskjellen mellom Fraunhofer og Fresnel-diffraksjon?
Fraunhofer-diffraksjon er en ligning som er nyttig for å modellere diffraksjonen til bølger der diffraksjonsmønsteret vises i lang avstand fra det diffraksjonsobjektet. Fresneldiffraksjon er en ligning vi kan bruke på forplantningen av bølger i nærfeltet. Den viktigste forskjellen mellom Fraunhofer og Fresnel diffraksjon er at Fraunhofer diffraksjonsligning involverer modellering av diffraksjonen til bølger som har et diffraksjonsmønster som vises i lang avstand fra det diffraksjonsobjektet, mens Fresnel diffraksjonsligningen involverer den samme modelleringsmetoden for diffraksjonsmønsteret opprettet i nærheten av objekt.
Den følgende tabellen oppsummerer forskjellen mellom Fraunhofer- og Fresnel-diffraksjon.
Sammendrag – Fraunhofer vs Fresnel Diffraction
Nøkkelforskjellen mellom Fraunhofer og Fresnel-diffraksjon er at Fraunhofer-diffraksjonsligningen involverer modellering av diffraksjonen til bølger med diffraksjonsmønsteret som vises i lang avstand fra det diffraksjonsobjektet, mens Fresnel-diffraksjonsligningen involverer den samme modelleringsmetoden for diffraksjonsmønster opprettet i nærheten av objektet.
