La differenza chiave tra la diffrazione di Fraunhofer e quella di Fresnel è che l'equazione di diffrazione di Fraunhofer implica la modellazione della diffrazione delle onde aventi un pattern di diffrazione che appare a una lunga distanza dall'oggetto diffratto, mentre l'equazione di diffrazione di Fresnel implica lo stesso metodo di modellazione per modello di diffrazione creato vicino all'oggetto.
La diffrazione è un fenomeno che può essere descritto come la dispersione della luce attorno a un oggetto quando un raggio di luce è parzialmente bloccato da quell'oggetto in cui possiamo vedere bande scure e chiare sul bordo dell'ombra di quell'oggetto.
Cos'è la diffrazione di Fraunhofer?
La diffrazione di Fraunhofer è un'equazione utile per modellare la diffrazione delle onde in cui il pattern di diffrazione appare a grande distanza dall'oggetto diffrante. Inoltre, possiamo usare questa equazione per modellare la diffrazione delle onde quando il pattern di diffrazione appare sul piano focale di una lente di imaging. Questa equazione prende il nome dallo scienziato Joseph Von Fraunhofer.
Possiamo modellare gli effetti della diffrazione usando il principio di Huygens-Fresnel, in cui Huygens ha postulato che i punti su un fronte d'onda primario potrebbero agire come una fonte di onde secondarie sferiche, e possiamo usare la somma di queste onde secondarie per determinare la forma dell'onda che sta procedendo in qualsiasi momento successivo. Questa aggiunta di wavelet include molte onde di fasi e ampiezze variabili. Per esempio. l'aggiunta di due onde di uguale ampiezza (che sono in fase) può comportare uno spostamento di ampiezza raddoppiata.
Se vogliamo determinare la diffrazione che si verifica quando c'è una distanza tra l'apertura e il piano di osservazione, le lunghezze del percorso ottico tra l'apertura e il punto di osservazione possono differire molto meno della lunghezza d'onda del luce. Pertanto, il percorso di propagazione di una wavelet può essere considerato parallelo da ogni punto dell'apertura al punto di osservazione. Questo fenomeno è chiamato campo lontano e possiamo usare l'equazione di diffrazione di Fraunhofer per modellare questo tipo di diffrazione.
Cos'è la diffrazione di Fresnel?
La diffrazione di Fresnel è un'equazione che possiamo applicare alla propagazione delle onde nel campo vicino. Pertanto, è anche chiamata diffrazione di campo vicino. È un'approssimazione della diffrazione di Kirchhoff-Fresnel. Possiamo usare questa equazione per calcolare il modello di diffrazione creato dalle onde che passano attraverso un'apertura o attorno a un oggetto se lo stiamo osservando da una distanza relativamente ravvicinata all'oggetto.
Questa equazione introduce il numero di Fresnel, F della disposizione ottica. Se questo numero è maggiore di 1, possiamo considerare che l'onda diffratta è nel campo vicino. Tuttavia, la validità di questa approssimazione dipende dall'angolo dell'onda. L'equazione di diffrazione di Fresnel è stata introdotta da Francesco Maria Grimaldi (Italia) nel 17esimo secolo. Ha usato il principio di Huygens per investigare cosa accade durante la diffrazione.
Qual è la differenza tra Fraunhofer e la diffrazione di Fresnel?
La diffrazione di Fraunhofer è un'equazione utile per modellare la diffrazione delle onde in cui il pattern di diffrazione appare a grande distanza dall'oggetto diffrante. La diffrazione di Fresnel è un'equazione che possiamo applicare alla propagazione delle onde nel campo vicino. Il differenza fondamentale tra la diffrazione di Fraunhofer e quella di Fresnel è quello l'equazione di diffrazione di Fraunhofer prevede la modellazione della diffrazione delle onde aventi un modello di diffrazione che appare a una lunga distanza dall'oggetto diffratto, mentre l'equazione di diffrazione di Fresnel comporta lo stesso metodo di modellazione per il modello di diffrazione creato vicino all'oggetto di diffrazione oggetto.
La tabella seguente riassume la differenza tra la diffrazione di Fraunhofer e quella di Fresnel.
Riepilogo – Fraunhofer vs Diffrazione di Fresnel
La differenza fondamentale tra la diffrazione di Fraunhofer e quella di Fresnel è che l'equazione di diffrazione di Fraunhofer implica la modellazione della diffrazione delle onde aventi il modello di diffrazione che appare a una lunga distanza dall'oggetto diffratto, mentre l'equazione di diffrazione di Fresnel implica lo stesso metodo di modellazione per pattern di diffrazione creato vicino all'oggetto.
