Verschil tussen diffractie en breking

Diffractie versus refractie

Diffractie en breking zijn beide golfeigenschappen. Ze klinken vergelijkbaar, omdat beide een soort van buiging van golven vertegenwoordigen. Als we bijvoorbeeld een rietje in een glas water stoppen, lijkt het te zijn gebroken. Dat gebeurt door de breking van lichtgolven. Met behulp van een rimpelbak kunnen we zien hoe de watergolven buigen wanneer deze een obstakel tegenkomt.

diffractie

Golven buigen zich rond kleine obstakels en spreiden zich uit bij kleine openingen bij het binnengaan in een regio die anders in de schaduw zou staan. Een dergelijke afwijking van de golf van zijn oorspronkelijke rechte lijnpad wordt diffractie genoemd. Diffractie van golven resulteert in een donker en helder randpatroon dat wordt aangeduid als "diffractiepatroon". Ook wanneer lichtgolven door media met verschillende brekingsindices reizen of wanneer geluidsgolven door het medium van verschillende akoestische impedanties bewegen, kunnen diffractie-effecten worden waargenomen. Over het algemeen zijn diffractie-effecten het meest uitgesproken wanneer de afmetingen van het obstakel bijna overeenkomen met de golflengte van de golf. Wanneer lichtgolven worden afgebogen door een enkele spleet, is het resultaat een diffractiepatroon met heldere en donkere randen. De centrale heldere pony heeft de maximale intensiteit en breedte. Intensiteit van de randen neemt af als we langs beide zijden van de centrale maxima bewegen.

straalbreking

Wanneer een golf van het ene medium naar het andere overgaat onder elke hoek behalve 90 ° en 0 °, verandert de rij van de golf op de interface als gevolg van de verandering in de snelheid van de golf. Dit is wat we breking noemen. Hoewel lichtgolven de meeste voorbeelden voor breking bieden, kan elke andere golf ook breken. Geluidsgolven breken bijvoorbeeld wanneer ze twee media doorkruisen, watergolven breken afhankelijk van de diepte. Breking gaat altijd gepaard met een golflengte en snelheidsverandering, die wordt bepaald door de brekingsindices van de media. Breking van lichtgolven is de meest voorkomende waarneming, omdat ze vreemde optische illusies produceren. De vorming van prachtige regenbogen, splitsing van wit licht door een glazen prisma en luchtspiegelingen zijn enkele voorbeelden.

Wat is het verschil tussen diffractie en breking?

Zowel diffractie als breking hebben betrekking op verandering van richting van golven. Wanneer een golf een obstakel tegenkomt, ontstaat buiging of spreiding, wat we diffractie noemen. Aan de andere kant breken golven af ​​wanneer ze van het ene medium naar het andere gaan. Lichtgolven, wanneer gebogen, resulteren in een diffractiepatroon, terwijl wanneer ze worden gebroken een soort visuele vervorming kan plaatsvinden. Diffractie en breking kunnen beide het witte licht in afzonderlijke kleuren splitsen. Wanneer wit licht door een glazen prisma wordt gestuurd, breekt het en splitst het zich volgens de golflengten van elke kleur, omdat de brekingsindex van glas verschilt van die van lucht. Op dezelfde manier kunnen we het regenboogpatroon op een cd of dvd waarnemen, aangezien ze fungeren als diffractieroosters.