Der Hauptunterschied zwischen der Fraunhofer- und der Fresnel-Beugung besteht darin, dass die Fraunhofer-Beugungsgleichung die Modellierung der Beugung von Wellen mit einem Beugungsmuster beinh altet, die in großer Entfernung vom beugenden Objekt erscheinen, während die Fresnel-Beugungsgleichung dieselbe Modellierungsmethode für Beugungsmuster, das in der Nähe des Objekts erzeugt wird.
Beugung ist ein Phänomen, das als Lichtstreuung um ein Objekt herum beschrieben werden kann, wenn ein Lichtstrahl teilweise von diesem Objekt blockiert wird, wodurch wir dunkle und helle Bänder am Rand des Schattens dieses Objekts sehen können.
Was ist die Fraunhofer-Beugung?
Fraunhofer-Beugung ist eine Gleichung, die bei der Modellierung der Beugung von Wellen nützlich ist, wenn das Beugungsmuster in großer Entfernung vom beugenden Objekt erscheint. Darüber hinaus können wir diese Gleichung zum Modellieren der Beugung von Wellen verwenden, wenn das Beugungsmuster in der Brennebene einer Abbildungslinse erscheint. Diese Gleichung wurde nach dem Wissenschaftler Joseph von Fraunhofer benannt.
Wir können die Auswirkungen der Beugung mit dem Huygens-Fresnel-Prinzip modellieren, bei dem Huygens postulierte, dass die Punkte auf einer primären Wellenfront als Quelle sphärischer sekundärer Wavelets fungieren könnten, und wir können die Summe dieser sekundären Wavelets dazu verwenden Bestimmen Sie die Form der Welle, die zu einem späteren Zeitpunkt fortschreitet. Diese Hinzufügung von Wavelets umfasst viele Wellen mit unterschiedlichen Phasen und Amplituden. Z. B. die Addition zweier Wellen gleicher Amplitude (die in Phase sind) kann zu einer Verschiebung mit doppelter Amplitude führen.
Wenn wir die Beugung bestimmen wollen, die auftritt, wenn zwischen der Blende und der Beobachtungsebene ein Abstand besteht, können die optischen Weglängen zwischen der Blende und dem Beobachtungspunkt viel weniger unterschiedlich sein als die Wellenlänge der hell. Daher kann der Ausbreitungspfad für ein Wavelet von jedem einzelnen Punkt der Apertur zum Beobachtungspunkt als parallel betrachtet werden. Dieses Phänomen wird Fernfeld genannt, und wir können die Fraunhofer-Beugungsgleichung verwenden, um diese Art von Beugung zu modellieren.
Was ist Fresnel-Beugung?
Fresnel-Beugung ist eine Gleichung, die wir auf die Ausbreitung von Wellen im Nahfeld anwenden können. Daher wird sie auch als Nahfeldbeugung bezeichnet. Es ist eine Annäherung an die Kirchhoff-Fresnel-Beugung. Wir können diese Gleichung verwenden, um das Beugungsmuster zu berechnen, das von den Wellen erzeugt wird, die durch eine Öffnung oder um ein Objekt herum laufen, wenn wir es aus relativ unmittelbarer Nähe zum Objekt betrachten.
Diese Gleichung führt die Fresnel-Zahl F der optischen Anordnung ein. Wenn diese Zahl größer als 1 ist, können wir davon ausgehen, dass sich die gebeugte Welle im Nahfeld befindet. Die Gültigkeit dieser Näherung hängt jedoch vom Winkel der Welle ab. Die Fresnel-Beugungsgleichung wurde von Francesco Maria Grimaldi (Italien) im 17. Jahrhundert eingeführt. Er nutzte das Prinzip von Huygens, um zu untersuchen, was bei der Beugung passiert.
Was ist der Unterschied zwischen Fraunhofer- und Fresnel-Beugung?
Fraunhofer-Beugung ist eine Gleichung, die bei der Modellierung der Beugung von Wellen nützlich ist, wenn das Beugungsmuster in großer Entfernung vom beugenden Objekt erscheint. Die Fresnel-Beugung ist eine Gleichung, die wir auf die Ausbreitung von Wellen im Nahfeld anwenden können. Der Hauptunterschied zwischen der Fraunhofer- und der Fresnel-Beugung besteht darin, dass die Fraunhofer-Beugungsgleichung die Modellierung der Beugung von Wellen mit einem Beugungsmuster beinh altet, die in großer Entfernung vom beugenden Objekt erscheinen, während die Fresnel-Beugungsgleichung die gleiche Modellierungsmethode für Beugungsmuster beinh altet, die in der Nähe des Objekts erzeugt werden Objekt.
Die folgende Tabelle fasst den Unterschied zwischen Fraunhofer- und Fresnel-Beugung zusammen.
Zusammenfassung – Fraunhofer vs. Fresnel-Beugung
Der Hauptunterschied zwischen der Fraunhofer- und der Fresnel-Beugung besteht darin, dass die Fraunhofer-Beugungsgleichung die Modellierung der Beugung von Wellen beinh altet, deren Beugungsmuster in großer Entfernung vom beugenden Objekt erscheint, während die Fresnel-Beugungsgleichung dieselbe Modellierungsmethode für Beugungsmuster, das in der Nähe des Objekts erzeugt wird.
