דיפרקציה לעומת פיזור
דיפרקציה ופיזור הם שני נושאים חשובים מאוד שנדונו תחת מכניקת גלים. שני הנושאים הללו הם בעלי חשיבות עליונה והם חיוניים בהבנת התנהגויות של גלים. עקרונות אלו נמצאים בשימוש נרחב בתחומים כמו ספקטרומטריה, אופטיקה, אקוסטיקה, מחקר באנרגיה גבוהה ואפילו עיצובי מבנים. במאמר זה, אנו הולכים לדון במה הם עקיפה ופיזור, ההגדרות שלהם, יישומי הפיזור והדיפרקציה, הדמיון ביניהם ולבסוף ההבדל בין עקיפה ופיזור.
מהי עקיפה?
דיפרקציה היא תופעה הנצפית בגלים.עקיפה מתייחסת להתנהגויות שונות של גלים כאשר היא פוגשת מכשול. תופעת הדיפרקציה מתוארת ככיפוף גלוי של גלים סביב מכשולים קטנים והתפשטות הגלים על פני פתחים קטנים. ניתן לראות זאת בקלות באמצעות מיכל אדווה או התקנה דומה. הגלים הנוצרים על המים יכולים לשמש כדי לחקור את ההשפעות של עקיפה כאשר קיים חפץ קטן או חור קטן. כמות הדיפרקציה תלויה בגודל החור (החריץ) ובאורך הגל של הגל. כדי לראות עקיפה, רוחב החריץ ואורך הגל של הגל חייבים להיות באותו סדר או כמעט שווים. אם אורך הגל גדול בהרבה או קטן בהרבה מרוחב החריץ, לא נוצרת כמות נצפית של עקיפה. עקיפה של אור דרך חריץ קטן יכולה להיחשב כעדות לאופי הגל של האור. כמה מהניסויים המפורסמים ביותר בדיפרקציה הם ניסוי החריץ היחיד של יאנג והניסוי הכפול של יאנג.סורג הדיפרקציה הוא אחד התוצרים השימושיים ביותר המבוססים על תיאוריית הדיפרקציה. הוא משמש להשגת ספקטרום ברזולוציה גבוהה.
מה זה פיזור?
פיזור הוא תהליך שבו גלים מודרים עקב חריגות מסוימות בחלל. ניתן לפזר צורות של קרינה כמו אור, קול ואפילו חלקיקים קטנים. הגורם לפיזור יכול להיות חלקיק, חריגת צפיפות, או אפילו חריגה פני השטח. פיזור יכול להיחשב כאינטראקציה בין שני חלקיקים. זה חשוב מאוד בהוכחת דואליות חלקיקי הגל של האור. להוכחה זו, נלקח אפקט קומפטון. הסיבה לכך שהשמים כחולים נובעת גם מפיזור. זאת בשל התופעה הנקראת פיזור ריילי. פיזור ריילי גורם לאור הכחול מהשמש להתפזר יותר מאורכי גל אחרים. בשל כך, צבע השמים הוא כחול. צורות אחרות של פיזור הן פיזור Mie, פיזור ברילואין, פיזור ראמאן ופיזור רנטגן לא אלסטי.
מה ההבדל בין פיזור ודיפרקציה?
• עקיפה היא תופעה הנצפית רק בגלים, אך פיזור היא תופעה הנצפית בגלים ובחלקיקים.
• עקיפה היא תכונה של התפשטות גלים, ואילו פיזור היא תכונה של אינטראקציות גלים.
• ניתן לקחת את הדיפרקציה כראיה לאופי הגל של האור. ניתן לקחת צורות מסוימות של פיזור (פיזור קומפטון) כראיה לאופי החלקיקים של האור.
