الفرق بين حيود وتداخل الموجات - Diffraction vs Interference

تعريف حيود الموجات – Diffraction:

الحيود أو “حيود الموجات” هو ظاهرة انتشار الموجة الضوئية عندما تمر عبر شق أو أي فجوة صغيرة، لكن من الجدير بالذكر هنا أنّ الطول الموجي للموجة يجب أن يكون قابلاً للمقارنة مع أبعاد الشق، كما في حالة الفتحة الكبيرة، لن تنحني موجة الضوء عند الحواف، بينما في حالة الفتح الأصغر يكون الانحناء ملحوظًا تمامًا.

ولكن بالنسبة للأبعاد الصغيرة جدًا للشق، تعمل الفتحة كمصدر منفصل وبالتالي تسمح بانتشار الموجة على السطح بأكمله بعد الشق، تمثل الحدود القصوى المنطقة الساطعة بينما تُظهر الحدود الصغرى المنطقة المظلمة على الشاشة.

تعريف تداخل الموجات – Interference:

التداخل هو فعل تراكب لموجتين أو أكثر من موجات الضوء المنبعثة من مصدرين متماسكين يسافران في نفس الوسط، نحن نعلم أنّ المصادر المتماسكة توفر موجة ضوئية من نفس التردد وفرق الطور الثابت، لذلك، تتراكب موجتان مترابطتان في الطبيعة عندما تتقاطعان، وبالتالي فإنّ تراكب الأمواج يعطي إضافة جبرية للاضطرابات الناتجة عن موجات منفصلة.

وتجدر الإشارة هنا إلى أنّ شدة الموجة الناتجة تعتمد على السعة وعلاقة الطور للموجات المكونة من عنصرين، لذلك، بناءً على ذلك، يتم تصنيف التداخل إلى فئتين:

التداخل البنّاء (Constructive Interference): عندما تكون الموجتان المتراكبتان بنفس السعة والطور، فإنّ شدة الموجة الناتجة ستكون أعلى من الموجتين المنفصلتين، وبشكل أكثر تحديدًا، سيكون اتساع الموجة الناتجة ضعف سعة الموجات التي سيتم تراكبها، يسمّى هذا التداخل “التداخل البنّاء”.

التداخل الهدّام (Destructive Interference): إذا كانت الموجتان المتراكبتان لهما نفس السعة ولكنّهما في طور معاكس، فإنّ شدة الموجة الناتجة ستكون أقل من الموجتين المنفصلتين، سيتم إضافة سعة الموجتين ولكن نظرًا لأنّ الاثنين في طور معاكس، فإنّ كلاهما يلغي بعضهما البعض، وهذا ما يسمّى “التداخل الهدّام”.

الفرق بين حيود وتداخل الموجات:

الفرق بين حيود وتداخل الموجات هو ببساطة حقيقة أنّ الموجات المشاركة في هذه العملية من أنواع مختلفة، التداخل هو خاصية نشأت عن موجات من مصدرين متماسكين مختلفين، في حين أنّ الموجات الثانوية التي تنشأ من نفس الموجة ولكنّها تحدث من أجزاء مختلفة منها، تنتج ظاهرة تسمّى الحيود، كلاهما يبدو متشابهًا، لكنّهما مختلفان تمامًا بطبيعتهما، يمكن أن يكون فهم القوة التحليلية للتلسكوب والمجهر مفيدًا.

من المهم معرفة الاختلافات الرئيسية بينهما من خلال فحص المنطقة ذات الحد الأدنى من الشدة، فهذه المنطقة مظلمة بشكل لا يصدق في التداخل وتكون أقل ظلمة في حالة الحيود، مثل هذه الاختلافات القليلة، هناك عدد قليل من العوامل التي تفرق بين الحيود والتداخل، من المهم معرفة الفروق بين أحدهما والآخر، فيما يلي بعض الاختلافات الرئيسية بين الحيود والتداخل.

جدول المقارنة بين حيود وتداخل الموجات: