Quelle est la différence entre la diffraction de Fraunhofer et de Fresnel

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Quelle est la différence entre la diffraction de Fraunhofer et de Fresnel
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Vidéo: C5.2B - Les régimes de diffraction de Fresnel et Fraunhofer 2024, Juillet
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La principale différence entre la diffraction de Fraunhofer et celle de Fresnel est que l'équation de diffraction de Fraunhofer implique la modélisation de la diffraction des ondes ayant un motif de diffraction apparaissant à une longue distance de l'objet diffractant, alors que l'équation de diffraction de Fresnel implique la même méthode de modélisation pour motif de diffraction créé près de l'objet.

La diffraction est un phénomène qui peut être décrit comme la diffusion de la lumière autour d'un objet lorsqu'un faisceau lumineux est partiellement bloqué par cet objet où l'on peut voir des bandes sombres et claires au bord de l'ombre de cet objet.

Qu'est-ce que la diffraction de Fraunhofer ?

La diffraction de Fraunhofer est une équation utile pour modéliser la diffraction des ondes où le motif de diffraction apparaît à une grande distance de l'objet diffractant. De plus, nous pouvons utiliser cette équation pour modéliser la diffraction des ondes lorsque le motif de diffraction apparaît au plan focal d'une lentille d'imagerie. Cette équation porte le nom du scientifique Joseph Von Fraunhofer.

Nous pouvons modéliser les effets de la diffraction en utilisant le principe de Huygens-Fresnel, où Huygens a postulé que les points sur un front d'onde primaire pourraient agir comme une source d'ondelettes secondaires sphériques, et nous pouvons utiliser la somme de ces ondelettes secondaires pour déterminer la forme de l'onde qui se déroule à tout moment ultérieur. Cette addition d'ondelettes comprend de nombreuses ondes de phases et d'amplitudes variables. Par exemple. l'addition de deux ondes d'amplitude égale (qui sont en phase) peut entraîner un déplacement ayant une amplitude doublée.

Comparez la diffraction de Fraunhofer et de Fresnel
Comparez la diffraction de Fraunhofer et de Fresnel

Si nous allons déterminer la diffraction qui se produit lorsqu'il y a une distance entre l'ouverture et le plan d'observation, les longueurs de chemin optique entre l'ouverture et le point d'observation peuvent différer beaucoup moins que la longueur d'onde de la lumière. Par conséquent, le chemin de propagation d'une ondelette peut être considéré comme parallèle de chaque point de l'ouverture au point d'observation. Ce phénomène est appelé champ lointain, et nous pouvons utiliser l'équation de diffraction de Fraunhofer pour modéliser ce type de diffraction.

Qu'est-ce que la diffraction de Fresnel ?

La diffraction de Fresnel est une équation que l'on peut appliquer à la propagation des ondes en champ proche. Par conséquent, il est également appelé diffraction en champ proche. C'est une approximation de la diffraction de Kirchhoff-Fresnel. Nous pouvons utiliser cette équation pour calculer le motif de diffraction créé par les ondes qui traversent une ouverture ou autour d'un objet si nous le voyons d'une proximité relativement proche de l'objet.

Diffraction de Fraunhofer contre Fresnel
Diffraction de Fraunhofer contre Fresnel

Cette équation introduit le nombre de Fresnel, F de l'arrangement optique. Si ce nombre est supérieur à 1, on peut considérer que l'onde diffractée est en champ proche. Cependant, la validité de cette approximation dépend de l'angle de l'onde. L'équation de diffraction de Fresnel a été introduite par Francesco Maria Grimaldi (Italie) au 17th siècle. Il a utilisé le principe de Huygens pour étudier ce qui se passe pendant la diffraction.

Quelle est la différence entre la diffraction de Fraunhofer et de Fresnel ?

La diffraction de Fraunhofer est une équation utile pour modéliser la diffraction des ondes où le motif de diffraction apparaît à une grande distance de l'objet diffractant. La diffraction de Fresnel est une équation que l'on peut appliquer à la propagation des ondes en champ proche. le différence clé entre la diffraction de Fraunhofer et de Fresnel est que l'équation de diffraction de Fraunhofer implique la modélisation de la diffraction des ondes ayant un motif de diffraction apparaissant à une longue distance de l'objet diffractant, tandis que l'équation de diffraction de Fresnel implique la même méthode de modélisation pour le motif de diffraction créé près du objet.

Le tableau suivant résume la différence entre la diffraction de Fraunhofer et de Fresnel.

Résumé – Diffraction Fraunhofer vs Fresnel

La principale différence entre la diffraction de Fraunhofer et celle de Fresnel est que l'équation de diffraction de Fraunhofer implique la modélisation de la diffraction des ondes dont le motif de diffraction apparaît à une longue distance de l'objet diffractant, tandis que l'équation de diffraction de Fresnel implique la même méthode de modélisation pour motif de diffraction créé près de l'objet.

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