Diffractie versus breking
Diffractie en breking zijn beide golfeigenschappen. Ze klinken hetzelfde, omdat beide een soort buiging van golven vertegenwoordigen. Als we bijvoorbeeld een rietje in een glas water doen, lijkt het alsof het gebroken is. Dat gebeurt door de breking van lichtgolven. Met behulp van een rimpeltank kunnen we zien hoe de watergolven buigen wanneer het een obstakel tegenkomt.
Diffractie
Golven buigen rond kleine obstakels en verspreiden zich bij kleine openingen om een gebied binnen te gaan dat anders in de schaduw zou staan. Een dergelijke afwijking van de golf van zijn oorspronkelijke rechte lijn wordt diffractie genoemd. Diffractie van golven resulteert in een donker en helder franjepatroon dat wordt geïdentificeerd als "diffractiepatroon". Ook wanneer lichtgolven door media met verschillende brekingsindices reizen of wanneer geluidsgolven door het medium van verschillende akoestische impedanties reizen, kunnen diffractie-effecten worden waargenomen. Over het algemeen zijn diffractie-effecten het meest uitgesproken wanneer de afmetingen van het obstakel bijna overeenkomen met de golflengte van de golf. Wanneer lichtgolven worden afgebogen door een enkele spleet, is het resultaat een diffractiepatroon met heldere en donkere randen. De centrale heldere pony heeft de maximale intensiteit en breedte. De intensiteit van de randen neemt af naarmate we langs weerszijden van de centrale maxima bewegen.
Breking
Wanneer een golf van het ene medium naar het andere gaat onder een willekeurige hoek behalve 90° en 0°, verandert zijn bewegingslijn op het grensvlak als gevolg van de verandering in snelheid van de golf. Dit noemen we breking. Hoewel lichtgolven de meeste voorbeelden voor breking bieden, kan elke andere golf ook breken. Geluidsgolven breken bijvoorbeeld wanneer ze twee media kruisen, watergolven breken afhankelijk van de diepte. Breking gaat altijd gepaard met een verandering van golflengte en snelheid, die wordt bepaald door de brekingsindices van de media. Breking van lichtgolven is de meest voorkomende waarneming, omdat ze vreemde optische illusies produceren. De vorming van prachtige regenbogen, splitsing van wit licht door een glazen prisma en luchtspiegelingen zijn enkele voorbeelden.
Wat is het verschil tussen diffractie en breking?
Zowel diffractie als breking brengen verandering van richting van golven met zich mee. Wanneer een golf een obstakel tegenkomt, vindt buiging of verspreiding plaats, wat we diffractie noemen. Aan de andere kant breken golven wanneer ze van het ene medium naar het andere reizen. Lichtgolven, wanneer ze worden afgebogen, resulteren in een diffractiepatroon, terwijl wanneer ze worden gebroken, er een soort visuele vervorming kan optreden. Diffractie en breking kunnen beide het witte licht opsplitsen in afzonderlijke kleuren. Wanneer wit licht door een glazen prisma wordt gestuurd, wordt het gebroken en gesplitst volgens de golflengten van elke kleur, omdat de brekingsindex van glas anders is dan die van lucht. Op dezelfde manier kunnen we het regenboogpatroon op een cd of dvd waarnemen, omdat ze fungeren als diffractieroosters.
Verschil tussen diffractie en breking
• Diffractie is het buigen of verspreiden van golven rond een obstakel, terwijl breking het buigen van golven is als gevolg van snelheidsverandering.
• Zowel diffractie als breking zijn afhankelijk van de golflengte. Beide kunnen dus wit licht splitsen in de samenstellende golflengten.
• Diffractie van licht produceert een franjepatroon, terwijl breking visuele illusies creëert, maar geen franjepatronen.
• Door breking kunnen objecten dichterbij lijken dan ze in werkelijkheid zijn, maar diffractie kan dat niet.
