דיפרקציה לעומת שבירה
דיפרקציה ושבירה הן שתיהן תכונות גל. הם נשמעים דומים, שכן שניהם מייצגים סוג של כיפוף של גלים. לדוגמה, אם נכניס קשית לכוס מים, נראה שהיא נשברה. זה קורה בגלל שבירה של גלי אור. באמצעות מיכל אדוות נוכל לראות כיצד גלי המים מתכופפים כאשר הם נתקלים במכשול.
Diffraction
גלים מתכופפים סביב מכשולים קטנים ומתפשטים בפתחים קטנים בכניסה לאזור שאחרת היה מוצל. סטייה כזו של הגל מנתיב הקו הישר הראשוני שלו נקראת עקיפה.עקיפה של גלים גורמת לתבנית שוליים כהה ובהירה המזוהה כ"דפוס עקיפה". כמו כן, כאשר גלי אור עוברים דרך מדיה עם מדדי שבירה שונים או כאשר גלי קול עוברים דרך המדיום של עכבות אקוסטיות שונות, ניתן לראות השפעות עקיפה. בדרך כלל, השפעות עקיפה בולטות ביותר כאשר מימדי המכשול כמעט מתיישבים עם אורך הגל של הגל. כאשר גלי אור מופרעים על ידי חריץ בודד, התוצאה היא תבנית עקיפה עם שוליים בהירים וכהים. לשוליים הבהירים המרכזיים יש את העוצמה והרוחב המרביים. עוצמת השוליים יורדת ככל שאנו נעים משני הצדדים של המקסימום המרכזי.
שבירה
כאשר גל עובר ממדיום אחד למשנהו בכל זווית מלבד 90° ו-0°, קו התנועה שלו משתנה בממשק עקב השינוי במהירות הגל. לזה אנחנו קוראים שבירה. למרות שגלי אור מספקים את רוב הדוגמאות לשבירה, כל גל אחר יכול גם להישבר.לדוגמה, גלי קול נשברים כאשר הם חוצים שני אמצעים, גלי מים נשברים בהתאם לעומק. השבירה תמיד מלווה בשינוי אורך גל ומהירות, אשר נקבע על ידי מדדי השבירה של המדיה. שבירה של גלי אור היא התצפית הנפוצה ביותר, מכיוון שהם מייצרים אשליות אופטיות מוזרות. היווצרותן של קשתות יפות, פיצול אור לבן על ידי פריזמת זכוכית ותעתועים הם כמה דוגמאות.
מה ההבדל בין עקיפה לשבירה?
הן עקיפה והן שבירה כרוכים בשינוי כיוון של גלים. כאשר גל נתקל במכשול, מתרחשת כיפוף או התפשטות, שאנו מכנים עקיפה. מצד שני, גלים נשברים כאשר הם עוברים ממדיום אחד למשנהו. גלי אור, כאשר הם מתפרקים מביאים לתבנית עקיפה, בעוד שכאשר הם נשברים עלול להתרחש איזשהו עיוות חזותי. עקיפה ושבירה שניהם יכולים לפצל את האור הלבן לצבעים נפרדים.כאשר אור לבן נשלח דרך מנסרת זכוכית הוא נשבר ומתפצל לפי אורכי הגל של כל צבע, מכיוון שמקדם השבירה של זכוכית שונה מזה של האוויר. באופן דומה, אנו יכולים לראות את תבנית הקשת בענן בתקליטור או DVD, מכיוון שהם פועלים כסרגי עקיפה.
הבדל בין עקיפה לשבירה
• עקיפה היא כיפוף או התפשטות של גלים סביב מכשול, בעוד ששבירה היא כיפוף של גלים עקב שינוי במהירות.
• גם עקיפה וגם שבירה תלויים באורך הגל. לפיכך, שניהם יכולים לפצל אור לבן לאורכי הגל המרכיבים אותו.
• עקיפה של אור מייצרת דפוס שוליים, בעוד ששבירה יוצרת אשליות חזותיות אך לא דפוסי שוליים.
• שבירה יכולה לגרום לאובייקטים להיראות קרובים יותר ממה שהם באמת, אבל עקיפה לא יכולה לעשות זאת.
