Hva er forskjellen mellom enkel spalte og dobbel spaltediffraksjon?


Beste svaret

I en enkelt spaltediffraksjon sprer lys seg ut i en linje vinkelrett på spalten. Ingen spesielle interessante fenomener blir observert.

Men i en dobbel spaltediffraksjon, diffrakterer lys når det passerer gjennom spaltene, men lysbølger som kommer ut fra spaltene forstyrrer hverandre for å produsere et interferensmønster på skjermen. Lyset er spredt utover i en linje, som i den ene spalten, men her er det forstyrrelser som produserer områder med konstruktiv (lyse frynser) og destruktiv (mørke frynser) interferens og et veldig lyst sted midt på skjermen, kalt sentrale maksima.

Så ser vi bare på diffraksjon, er det ingen forskjell mellom enkel spalte og dobbel spalte fordi i begge tilfeller skjer diffraksjon; men i en dobbel spalte er det diffraksjon så vel som interferens blant de diffrakterte strålene.

Svar

I en forstand veldig lite: de er begge enkle applikasjoner av Fourier-optikk . Det samlende prinsippet er at mønsteret på en skjerm på avstand er (kvadratet av) 2D Fourier-transformasjonen av funksjonen som beskriver spalten. For den ene er det en enkelt rektangulær pulsfunksjon (1 over bredden på spalten; 0 andre steder), og for den andre er det en dobbel rektangulær pulsfunksjon.

Hvor det blir interessant er at du kan se på den doble rektangulær puls fungerer som Konvolusjon av den enkle rektangulære pulsfunksjonen med en dobbel Dirac delta-funksjon . Konvolusjonsoperasjonen setter i utgangspunktet en kopi av den første funksjonen overalt den andre funksjonen er ikke-null, så hvis du bruker to delta-funksjoner som den andre funksjonen, får du to perfekte kopier.

Så med et standardresultat i Fourier-analyse, FT for konvolusjonen er produktet av FTs av funksjonene.

Så det perfekt regulære mønsteret av striper som vi forbinder med dobbel spaltediffraksjon er egentlig FT for en dobbel delta-funksjon, og den multipliseres med det ujevne opprinnelige funksjonsmønsteret fra hver spalte separat:

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *