Diffraktio vs. sironta
Diffraktio ja sironta ovat kaksi erittäin tärkeää aihetta, joista keskustellaan aaltomekaniikassa. Nämä kaksi aihetta ovat erittäin tärkeitä ja tärkeitä aaltojen käyttäytymisen ymmärtämisessä. Näitä periaatteita käytetään laajalti esimerkiksi spektrometriassa, optiikassa, akustiikassa, korkean energian tutkimuksessa ja jopa rakennussuunnittelussa. Tässä artikkelissa aiomme keskustella diffraktiosta ja sironnasta, niiden määritelmistä, sironnan ja diffraktion sovelluksista, niiden samankaltaisuuksista ja lopuksi diffraktion ja sironnan välisestä erosta.
Mikä on diffraktio?
Diffraktio on ilmiö, joka havaitaan aalloissa. Diffraktiolla tarkoitetaan aaltojen erilaista käyttäytymistä, kun se kohtaa esteen. Diffraktiotilannetta kuvataan aaltojen ilmeiseksi taipumiseksi pienten esteiden ympärille ja aaltojen leviämiseksi pienten aukkojen ohi. Tämä voidaan helposti havaita aaltoilevalla säiliöllä tai vastaavalla asetuksella. Veden muodostamia aaltoja voidaan käyttää diffraktioiden vaikutusten tutkimiseen, kun läsnä on pieni esine tai pieni reikä. Diffraktion määrä riippuu reiän (raon) koosta ja aallon aallonpituudesta. Jotta diffraktio voidaan havaita, raon leveyden ja aallon aallonpituuden on oltava samassa järjestyksessä tai melkein yhtä suuret. Jos aallonpituus on paljon suurempi tai paljon pienempi kuin raon leveys, havaittavaa määrää diffraktiota ei synny. Valon diffraktiota pienen raon läpi voidaan pitää todisteena valon aaltomuodosta. Joitakin tunnetuimpia diffraktiokokeita ovat Youngin yksi- ja Young-kaksoisrakokokeilu. Difraktioristikko on yksi hyödyllisimmistä diffraktioteoriaan perustuvista tuotteista. Sitä käytetään korkean resoluution spektrien saamiseen.
Mikä on sironta?
Sironta on prosessi, jossa aallot poikkeavat tiettyjen avaruudessa olevien poikkeavuuksien vuoksi. Säteilyn muodot, kuten valo, ääni ja jopa pienet hiukkaset, voivat hajota. Sironnan syy voi olla hiukkanen, tiheyspoikkeama tai jopa pinnan poikkeama. Sirontaa voidaan pitää kahden partikkelin välisenä vuorovaikutuksena. Tämä on erittäin tärkeää todistettaessa valon aaltopartikkelien kaksinaisuus. Tätä todistusta varten otetaan Compton Effect. Syy taivaan sinisyyteen johtuu myös sironnasta. Tämä johtuu ilmiöstä, jota kutsutaan Rayleigh-sironnaksi. Rayleigh-sironta aiheuttaa auringon sinisen valon sironnan enemmän kuin muut aallonpituudet. Tästä johtuen taivaan väri on sininen. Muita sironnan muotoja ovat Mie-sironta, Brillouin-sironta, Raman-sironta ja joustamaton röntgensäde.
Mitä eroa on sirontaan ja diffraktioon?
• Diffraktio on ilmiö, joka havaitaan vain aalloilla, mutta sironta on ilmiö, joka havaitaan sekä aalloissa että hiukkasissa.
• Diffraktio on aaltojen etenemisominaisuus, kun taas sironta on aaltojen vuorovaikutuksen ominaisuus.
• Diffraktiota voidaan pitää todisteena valon aaltomuodosta. Joitakin sironnan muotoja (Compton-sironta) voidaan pitää todisteina valon hiukkasten luonteesta.
