Difraktsioon vs hajumine
Difraktsioon ja hajumine on kaks väga olulist teemat, mida arutatakse lainemehaanikas. Need kaks teemat on ülimalt olulised ja olulised lainete käitumise mõistmisel. Neid põhimõtteid kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu spektromeetria, optika, akustika, suure energiaga teadusuuringud ja isegi ehitiste kavandamine. Selles artiklis käsitleme, mis on difraktsioon ja hajumine, nende määratlusi, hajutamise ja difraktsiooni rakendusi, nende sarnasusi ning lõpuks difraktsiooni ja hajumise erinevust.
Mis on difraktsioon?
Difraktsioon on lainetes täheldatav nähtus. Difraktsioon viitab lainete erinevale käitumisele, kui see kohtub takistusega. Difraktsiooninähtust kirjeldatakse kui lainete näilist painutamist väikeste takistuste ümber ja lainete levikut väikestest avadest mööda. Seda saab hõlpsasti jälgida pulsatsioonipaagi või sarnase seadistuse abil. Vee tekitatud laineid saab kasutada difraktsiooni mõju uurimiseks, kui kohal on väike objekt või väike auk. Difraktsiooni suurus sõltub ava (pilu) suurusest ja laine lainepikkusest. Difraktsiooni jälgimiseks peavad pilu laius ja laine lainepikkus olema ühes ja samas suurusjärgus. Kui lainepikkus on pilu laiusest palju suurem või palju väiksem, ei teki difraktsiooni täheldatavas koguses. Valguse difraktsiooni läbi väikese pilu võib pidada tõendiks valguse lainelisuse kohta. Mõned kuulsamad difraktsioonikatsed on Youngi ühe piluga katse ja Youngi kahekordse piluga katse. Difraktsioonivõre on difraktsiooniteooria põhjal üks kasulikumaid tooteid. Seda kasutatakse kõrge eraldusvõimega spektrite saamiseks.
Mis on hajumine?
Hajumine on protsess, kus lainetest kõrvalekaldutakse teatud anomaaliate tõttu ruumis. Kiirgusvormid nagu valgus, heli ja isegi väikesed osakesed võivad hajuda. Hajumise põhjuseks võib olla osake, tiheduse anomaalia või isegi pinna anomaalia. Hajumist võib pidada kahe osakese vastastikmõjuks. See on valguse lainete osakeste duaalsuse tõestamisel väga oluline. Selle tõestuse saamiseks võetakse Comptoni efekt. Taeva sinise värvuse põhjus on ka hajumine. Selle põhjuseks on nähtus, mida nimetatakse Rayleigh 'hajumiseks. Rayleigh hajumine põhjustab päikese sinise valguse hajumist rohkem kui muud lainepikkused. Tänu sellele on taeva värv sinine. Muud hajutamise vormid on Mie hajutamine, Brillouini hajumine, Ramani hajumine ja elastne röntgenkiirte hajumine.
Mis vahe on hajumisel ja difraktsioonil?
• Difraktsioon on nähtus, mida täheldatakse ainult lainetes, kuid hajumine on nähtus, mida täheldatakse nii lainetes kui ka osakestes.
• Difraktsioon on lainete levimise omadus, hajumine aga lainete interaktsioonide omadus.
• Difraktsiooni võib pidada tõendiks valguse lainelise olemuse kohta. Mõningaid hajumise vorme (Comptoni hajumine) võib võtta kui tõendeid valguse osakeste olemuse kohta.
