회절과 산란
회절과 산란은 전자기파와 같은 파동이 장애물, 입자 또는 개구부와 상호작용하는 현상을 설명합니다. 두 현상 모두 파동의 굽힘, 재방향 및 확산을 포함하지만, 다른 조건에서 발생하며 서로 다른 특징을 가집니다.
회절
회절은 파동이 자신의 파장과 비슷하거나 그보다 작은 크기의 장애물이나 개구부를 만났을 때 발생합니다. 파동이 장애물과 상호작용하거나 개구부를 통과하면서 굽히고 퍼져 나가면서 새로운 파동 패턴을 생성합니다. 빛의 경우, 회절은 빛이 작은 슬릿이나 격자를 통과할 때 밝고 어두운 영역의 패턴과 같은 다양한 광학 현상을 생성할 수 있습니다. 회절은 빛의 파동성에 의한 결과이며, 휘겐스 원리를 사용하여 설명할 수 있습니다. 휘겐스 원리는 파동전선의 모든 점이 2차 파동을 생성하는 소스로 작용한다고 주장합니다. 파동이 개구부를 통과하거나 장애물 주변으로 전파될 때, 가장자리에서 생성된 2차 파동이 서로 간섭하여 관찰된 회절 패턴을 형성합니다.
산란
산란은 파동이 입자, 분자 또는 매질 내의 불규칙성과 상호작용하면서 여러 방향으로 재방향되는 과정입니다. 입자 또는 불규칙성의 크기가 입사 파동의 파장과 비슷하거나 그보다 클 때 산란이 발생할 수 있습니다. 산란은 빛, 소리 또는 다른 유형의 파동의 재방향을 일으킬 수 있으며, 하늘의 파란색(레일리 산란), 일몰의 붉은색(미 산란) 및 결정학에서 X선의 확산(브래그 산란)과 같은 여러 현상을 담당합니다. 산란은 입자의 크기나 입사 파동의 파장에 따라 레일리 산란, 미 산란, 기하학적 산란과 같은 여러 유형으로 분류될 수 있습니다. 각 산란 유형은 다른 특성을 가지며 자연에서 다양한 현상을 담당합니다.
요약하자면, 회절과 산란 모두 파동의 굽힘, 재방향 및 확산을 포함합니다. 그러나 회절은 주로 파동이 자신의 파장과 비슷하거나 그보다 작은 크기의 장애물이나 개구부와 상호작용할 때 발생하는 반면, 산란은 파동이 자신의 파장과 비슷하거나 그보다 큰 크기의 매질 내 입자나 불규칙성과 상호작용할 때 발생합니다. 이 두 현상은 다양한 맥락과 응용에서 파동의 전파와 상호작용을 이해하는 데 필수적입니다.
