La diferència clau entre la difracció de Fraunhofer i la difracció de Fresnel és que l'equació de difracció de Fraunhofer implica el modelatge de la difracció d'ones que tenen un patró de difracció que apareix a una llarga distància de l'objecte de difracció, mentre que l'equació de difracció de Fresnel implica el mateix mètode de modelització per patró de difracció creat a prop de l'objecte.
La difracció és un fenomen que es pot descriure com la dispersió de la llum al voltant d'un objecte quan un feix de llum està parcialment bloquejat per aquest objecte, on podem veure bandes fosques i clares a la vora de l'ombra d'aquest objecte.
Què és la difracció de Fraunhofer?
La difracció de Fraunhofer és una equació útil per modelar la difracció d'ones on el patró de difracció apareix a una gran distància de l'objecte difractant. A més, podem utilitzar aquesta equació per modelar la difracció de les ones quan el patró de difracció apareix al pla focal d'una lent d'imatge. Aquesta equació va rebre el nom del científic Joseph Von Fraunhofer.
Podem modelar els efectes de la difracció utilitzant el principi de Huygens-Fresnel, on Huygens postulava que els punts d'un front d'ona primari podrien actuar com a font d'onades secundàries esfèriques, i podem utilitzar la suma d'aquestes ones secundàries per determinar la forma de l'ona que s'està produint en qualsevol moment posterior. Aquesta addició de wavelets inclou moltes ones de diferents fases i amplituds. Per exemple. l'addició de dues ones amb la mateixa amplitud (que estan en fase) pot donar lloc a un desplaçament amb una amplitud duplicada.
Si anem a determinar la difracció que es produeix quan hi ha una distància entre l'obertura i el pla d'observació, les longituds del camí òptic entre l'obertura i el punt d'observació poden diferir molt menys que la longitud d'ona del llum. Per tant, el camí de propagació d'una wavelet es pot considerar paral·lel des de tots i cadascun dels punts de l'obertura fins al punt d'observació. Aquest fenomen s'anomena camp llunyà, i podem utilitzar l'equació de difracció de Fraunhofer per modelar aquest tipus de difracció.
Què és la difracció de Fresnel?
La difracció de Fresnel és una equació que podem aplicar a la propagació d'ones en el camp proper. Per tant, també s'anomena difracció de camp proper. És una aproximació de la difracció de Kirchhoff-Fresnel. Podem utilitzar aquesta equació per calcular el patró de difracció que creen les ones que passen per una obertura o al voltant d'un objecte si el veiem des d'una proximitat relativament propera a l'objecte.
Aquesta equació introdueix el nombre de Fresnel, F de la disposició òptica. Si aquest nombre és superior a 1, podem considerar que l'ona difractada es troba en el camp proper. Tanmateix, la validesa d'aquesta aproximació depèn de l'angle de l'ona. L'equació de difracció de Fresnel va ser introduïda per Francesco Maria Grimaldi (Itàlia) al segle XVIIth. Va utilitzar el principi de Huygens per investigar què passa durant la difracció.
Quina diferència hi ha entre la difracció de Fraunhofer i la de Fresnel?
La difracció de Fraunhofer és una equació útil per modelar la difracció d'ones on el patró de difracció apareix a una gran distància de l'objecte difractant. La difracció de Fresnel és una equació que podem aplicar a la propagació d'ones en el camp proper. La diferència clau entre la difracció de Fraunhofer i la difracció de Fresnel és que l'equació de difracció de Fraunhofer implica el modelatge de la difracció d'ones que tenen un patró de difracció que apareix a una llarga distància de l'objecte de difracció, mentre que l'equació de difracció de Fresnel implica el mateix mètode de modelització per al patró de difracció creat a prop del object.
La taula següent resumeix la diferència entre la difracció de Fraunhofer i la de Fresnel.
Resum: difracció de Fraunhofer vs Fresnel
La diferència clau entre la difracció de Fraunhofer i la difracció de Fresnel és que l'equació de difracció de Fraunhofer implica el modelatge de la difracció d'ones amb el patró de difracció que apareix a una llarga distància de l'objecte de difracció, mentre que l'equació de difracció de Fresnel implica el mateix mètode de modelització per patró de difracció creat prop de l'objecte.
