ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเลี้ยวเบนของ Fraunhofer และการเลี้ยวเบนของ Fresnel คือสมการการเลี้ยวเบนของ Fraunhofer เกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลองของการเลี้ยวเบนของคลื่นที่มีรูปแบบการเลี้ยวเบนที่ปรากฏขึ้นในระยะทางไกลจากวัตถุเลี้ยวเบน ในขณะที่สมการการเลี้ยวเบนของเฟรสเนลเกี่ยวข้องกับวิธีการสร้างแบบจำลองเดียวกันสำหรับ รูปแบบการเลี้ยวเบนใกล้วัตถุ
การเลี้ยวเบนเป็นปรากฏการณ์ที่สามารถอธิบายได้ว่าเป็นการกระเจิงของแสงรอบ ๆ วัตถุเมื่อลำแสงถูกปิดกั้นบางส่วนโดยวัตถุนั้น ซึ่งเราสามารถเห็นแถบมืดและแถบแสงที่ขอบเงาของวัตถุนั้น
Fraunhofer Diffraction คืออะไร
การเลี้ยวเบน Fraunhofer เป็นสมการที่มีประโยชน์ในการสร้างแบบจำลองการเลี้ยวเบนของคลื่นที่รูปแบบการเลี้ยวเบนปรากฏที่ระยะทางไกลจากวัตถุเลี้ยวเบน ยิ่งไปกว่านั้น เราสามารถใช้สมการนี้ในการสร้างแบบจำลองการเลี้ยวเบนของคลื่นเมื่อรูปแบบการเลี้ยวเบนปรากฏที่ระนาบโฟกัสของเลนส์แสดงภาพ สมการนี้ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ Joseph Von Fraunhofer
เราสามารถจำลองผลกระทบของการเลี้ยวเบนโดยใช้หลักการ Huygens-Fresnel โดยที่ Huygens ตั้งสมมติฐานว่าจุดบนหน้าคลื่นหลักสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดของเวฟเล็ตทุติยภูมิทรงกลม และเราสามารถใช้ผลรวมของเวฟเล็ตทุติยภูมิเหล่านี้เพื่อ กำหนดรูปแบบของคลื่นที่จะเกิดขึ้นในเวลาต่อมา การเพิ่มเวฟเล็ตนี้รวมถึงคลื่นจำนวนมากที่มีเฟสและแอมพลิจูดที่แตกต่างกัน เช่น. การเพิ่มคลื่นสองคลื่นที่มีแอมพลิจูดเท่ากัน (ซึ่งอยู่ในเฟส) อาจส่งผลให้มีการกระจัดที่มีแอมพลิจูดสองเท่า
หากเราจะพิจารณาการเลี้ยวเบนที่เกิดขึ้นเมื่อมีระยะห่างระหว่างรูรับแสงและระนาบการสังเกต ความยาวเส้นทางแสงระหว่างรูรับแสงและจุดสังเกตจะแตกต่างกันน้อยกว่าความยาวคลื่นของ แสงสว่าง. ดังนั้น เส้นทางการแพร่กระจายของเวฟเล็ตจึงถือได้ว่าขนานกันจากทุกจุดของรูรับแสงจนถึงจุดสังเกต ปรากฏการณ์นี้มีชื่อว่า far-field และเราสามารถใช้สมการการเลี้ยวเบนของ Fraunhofer เพื่อจำลองการเลี้ยวเบนประเภทนี้ได้
การเลี้ยวเบนของเฟรสเนลคืออะไร
การเลี้ยวเบนของเฟรสเนลเป็นสมการที่เราสามารถนำมาใช้กับการแพร่กระจายของคลื่นในสนามใกล้ได้ ดังนั้นจึงเรียกว่าการเลี้ยวเบนใกล้สนาม เป็นการประมาณการเลี้ยวเบนของเคอร์ชอฟฟ์-เฟรสเนลเราสามารถใช้สมการนี้เพื่อคำนวณรูปแบบการเลี้ยวเบนที่เกิดจากคลื่นที่ผ่านช่องรับแสงหรือรอบๆ วัตถุ หากเรามองมันจากระยะใกล้ของวัตถุ
สมการนี้แนะนำหมายเลขเฟรส F ของการจัดเรียงแสง หากตัวเลขนี้มากกว่า 1 เราสามารถพิจารณาว่าคลื่นเลี้ยวเบนอยู่ในสนามใกล้ อย่างไรก็ตาม ความถูกต้องของการประมาณนี้ขึ้นอยู่กับมุมของคลื่น สมการการเลี้ยวเบนของเฟรสเนลถูกนำมาใช้โดย Francesco Maria Grimaldi (อิตาลี) ในศตวรรษที่ 17th เขาใช้หลักการของ Huygens เพื่อตรวจสอบสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการเลี้ยวเบน
Fraunhofer และ Fresnel Diffraction ต่างกันอย่างไร
การเลี้ยวเบน Fraunhofer เป็นสมการที่มีประโยชน์ในการสร้างแบบจำลองการเลี้ยวเบนของคลื่นที่รูปแบบการเลี้ยวเบนปรากฏที่ระยะทางไกลจากวัตถุเลี้ยวเบนการเลี้ยวเบนของเฟรสเนลเป็นสมการที่เราสามารถนำมาใช้กับการแพร่กระจายของคลื่นในสนามใกล้ได้ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเลี้ยวเบนของ Fraunhofer และการเลี้ยวเบนของ Fresnel คือสมการการเลี้ยวเบนของ Fraunhofer เกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลองของการเลี้ยวเบนของคลื่นที่มีรูปแบบการเลี้ยวเบนที่ปรากฏขึ้นในระยะทางไกลจากวัตถุที่เลี้ยวเบน ในขณะที่สมการการเลี้ยวเบนของเฟรสเนลเกี่ยวข้องกับวิธีการสร้างแบบจำลองเดียวกันสำหรับรูปแบบการเลี้ยวเบนที่สร้างขึ้นใกล้กับ วัตถุ
ตารางต่อไปนี้สรุปความแตกต่างระหว่างการเลี้ยวเบนของ Fraunhofer และ Fresnel
สรุป – Fraunhofer vs Fresnel Diffraction
ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเลี้ยวเบนของ Fraunhofer และ Fresnel คือสมการการเลี้ยวเบนของ Fraunhofer เกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลองของการเลี้ยวเบนของคลื่นที่มีรูปแบบการเลี้ยวเบนที่ปรากฏขึ้นในระยะทางไกลจากวัตถุการเลี้ยวเบน ในขณะที่สมการการเลี้ยวเบนของเฟรสเนลเกี่ยวข้องกับวิธีการสร้างแบบจำลองเดียวกันสำหรับ รูปแบบการเลี้ยวเบนที่เกิดขึ้นใกล้กับวัตถุ