Diffraction vs Kutawanya
Kutofautiana na kutawanyika ni mada mbili muhimu zinazojadiliwa chini ya mbinu za mawimbi. Mada hizi mbili ni za umuhimu mkubwa na ni muhimu katika kuelewa tabia za mawimbi. Kanuni hizi hutumiwa sana katika nyanja kama vile spectrometry, optics, acoustics, utafiti wa nishati ya juu na hata miundo ya majengo. Katika makala haya, tutajadili utawanyiko na kutawanyika ni nini, fasili zake, matumizi ya kutawanya na kutofautisha, kufanana kwao na hatimaye tofauti kati ya kutofautisha na kutawanyika.
Diffraction ni nini?
Diffraction ni hali inayoonekana katika mawimbi. Diffraction inarejelea tabia mbalimbali za mawimbi yanapokutana na kikwazo. Hali ya mtengano inaelezewa kama kujipinda kwa mawimbi kuzunguka vizuizi vidogo na kuenea kwa mawimbi kupita fursa ndogo. Hii inaweza kuzingatiwa kwa urahisi kwa kutumia tank ya ripple au usanidi sawa. Mawimbi yanayotokana na maji yanaweza kutumika kujifunza madhara ya diffraction wakati kitu kidogo au shimo ndogo iko. Kiasi cha diffraction inategemea saizi ya shimo (iliyopasuka) na urefu wa wimbi la wimbi. Ili mgawanyiko uangaliwe, upana wa mpasuko na urefu wa wimbi la wimbi lazima uwe wa mpangilio sawa na au karibu sawa. Ikiwa urefu wa wimbi ni kubwa zaidi au ndogo sana kuliko upana wa mpasuko, kiasi kinachoonekana cha diffraction haitolewi. Mgawanyiko wa mwanga kupitia mwanya mdogo unaweza kuchukuliwa kama ushahidi wa asili ya wimbi la mwanga. Baadhi ya majaribio maarufu katika utofautishaji ni jaribio la mpasuko mmoja la Young na jaribio la kupasua mara mbili la Young. Wavu wa diffraction ni mojawapo ya bidhaa muhimu zaidi kulingana na nadharia ya diffraction. Inatumika kupata mwonekano wa mwonekano wa juu.
Kutawanya ni nini?
Kutawanya ni mchakato ambapo mawimbi hukengeushwa kutokana na hitilafu fulani katika nafasi. Aina za mionzi kama vile mwanga, sauti na hata chembe ndogo zinaweza kutawanyika. Sababu ya kueneza inaweza kuwa chembe, upungufu wa wiani, au hata upungufu wa uso. Kutawanya kunaweza kuzingatiwa kama mwingiliano kati ya chembe mbili. Hii ni muhimu sana katika kuthibitisha uwili wa chembe ya wimbi la mwanga. Kwa uthibitisho huu, Athari ya Compton inachukuliwa. Sababu ya anga kuwa bluu pia ni kutokana na kutawanyika. Hii ni kutokana na jambo linaloitwa Rayleigh kutawanyika. Mtawanyiko wa Rayleigh husababisha mwanga wa buluu kutoka kwa jua kutawanyika zaidi ya urefu mwingine wa mawimbi. Kutokana na hili, rangi ya anga ni bluu. Aina nyingine za kutawanyika ni Mie kutawanyika, Brillouin kutawanyika, Raman kutawanyika, na inelastic X-ray.
Kuna tofauti gani kati ya Kutawanya na Kutofautisha?
• Utengano ni jambo linalozingatiwa katika mawimbi pekee, lakini mtawanyiko ni jambo linalozingatiwa katika mawimbi na chembe zote mbili.
• Diffraction ni sifa ya uenezaji wa mawimbi, ambapo kutawanyika ni sifa ya mwingiliano wa mawimbi.
• Utengano unaweza kuchukuliwa kama ushahidi wa asili ya wimbi la mwanga. Baadhi ya aina za kutawanya (Compton scattering) zinaweza kuchukuliwa kama ushahidi wa chembe chembe ya mwanga.
