Diffrakció vs szóródás
A diffrakció és a szórás a hullámmechanika alatt tárgy alt két nagyon fontos téma. Ez a két téma rendkívül fontos és létfontosságú a hullámok viselkedésének megértésében. Ezeket az elveket széles körben alkalmazzák olyan területeken, mint a spektrometria, az optika, az akusztika, a nagy energiájú kutatások és még az épülettervezés is. Ebben a cikkben megvitatjuk, mi az a diffrakció és szóródás, definícióik, a szórás és diffrakció alkalmazásai, hasonlóságaik és végül a diffrakció és a szórás közötti különbség.
Mi az a diffrakció?
A diffrakció hullámokban megfigyelhető jelenség. A diffrakció a hullámok különféle viselkedésére utal, amikor akadályba ütközik. A diffrakciós jelenséget úgy írják le, mint a hullámok látszólagos elhajlását kis akadályok körül, és a hullámok szétterjedését kis nyílásokon keresztül. Ez könnyen megfigyelhető egy hullámos tartály vagy hasonló elrendezés segítségével. A vízen keletkező hullámok segítségével tanulmányozható a diffrakció hatása, ha kis tárgy vagy kis lyuk van jelen. A diffrakció mértéke a lyuk (rés) méretétől és a hullám hullámhosszától függ. A diffrakció megfigyeléséhez a rés szélességének és a hullám hullámhosszának azonos nagyságrendűnek és vagy közel azonosnak kell lennie. Ha a hullámhossz sokkal nagyobb vagy sokkal kisebb, mint a rés szélessége, akkor nem keletkezik megfigyelhető mértékű diffrakció. A fénynek egy kis résen keresztül történő diffrakciója a fény hullámtermészetének bizonyítékának tekinthető. A diffrakciós kísérletek közül néhány a leghíresebb Young egyrés kísérlete és Young kettős rés kísérlete. A diffrakciós rács az egyik leghasznosabb termék a diffrakcióelmélet alapján. Nagy felbontású spektrumok előállítására szolgál.
Mi az a szóródás?
A szórás egy olyan folyamat, amelyben a hullámok a tér bizonyos anomáliái miatt eltérnek. A sugárzás olyan formái, mint a fény, a hang és még a kis részecskék is szétszóródhatnak. A szóródás oka lehet részecske, sűrűségi anomália, de akár felületi anomália is. A szórást két részecske közötti kölcsönhatásnak tekinthetjük. Ez nagyon fontos a fény hullámrészecske-kettősségének bizonyításához. Ehhez a bizonyításhoz a Compton-effektust használjuk. Az ég kékségének oka a szóródás is. Ez a Rayleigh-szórásnak nevezett jelenségnek köszönhető. A Rayleigh-szórás hatására a nap kék fénye jobban szétszóródik, mint a többi hullámhossz. Ennek köszönhetően az égbolt színe kék. A szórás további formái a Mie-szórás, a Brillouin-szórás, a Raman-szórás és a rugalmatlan röntgenszórás.
Mi a különbség a szórás és a diffrakció között?
• A diffrakció csak hullámokban figyelhető meg, a szóródás viszont hullámokban és részecskékben egyaránt megfigyelhető jelenség.
• A diffrakció a hullámok terjedésének tulajdonsága, míg a szórás a hullámkölcsönhatások tulajdonsága.
• A diffrakció a fény hullámtermészetének bizonyítéka. A szóródás egyes formái (Compton-szórás) a fény részecsketermészetének bizonyítékaként tekinthetők.
