Teoria trybów a teoria światła Ray
Teoria modów i teoria promieni to dwie koncepcje związane z transmisją światła lub innych fal elektromagnetycznych. Teorie te są bardzo ważne w zrozumieniu takich dziedzin, jak transmisja radiowa, komunikacja danych, światłowód i LASER. Wybitni naukowcy, tacy jak Sir Isaac Newton i James Clarke Maxwell, wnieśli wybitny wkład w badania światła i innych fal elektromagnetycznych. Teorie te pomagają nam zrozumieć, jak działa światło i jego charakter w bardzo dobrym stopniu.
Teoria Ray'a
Promień jest zwykle znany jako wąska wiązka światła. Jest znany jako klasyczna teoria światła lub optyki geometrycznej. Ta teoria promienia opisuje jedynie ograniczoną liczbę właściwości światła, takich jak załamanie i odbicie. Promień światła można zdefiniować jako linię lub krzywą prostopadłą do falowych frontów światła. Ta definicja promienia świetlnego sprawia, że faktycznie jest on współliniowy z wektorem falowym. Załamanie światła można opisać za pomocą promieni. Podstawową właściwością promieni jest to, że zagina się na styku dwóch mediów. Wskaźniki załamania tych mediów określają kąt zgięcia. Większość prostych obliczeń, takich jak powiększenie i odległość obrazu układów optycznych, takich jak teleskopy, mikroskopy lub proste układy soczewek, wykonuje się przy użyciu promienia światła.
Teoria trybów
Teoria modowa propagacji światła odgrywa istotną rolę, jeśli chodzi o światłowody. Aby zrozumieć teorię modów światła, należy najpierw zrozumieć termin mod. Tryb to termin używany w badaniu fali stojącej. Fala stojąca powstaje, gdy zakłócają się dwie fale o tej samej częstotliwości i amplitudzie poruszające się w przeciwnym kierunku. Fala stojąca nie przenosi energii netto w żadnym kierunku. Tryb fali stojącej jest podany przez liczbę pętli w fali stojącej. W dziedzinie światłowodów tryby są tworzone przez fale odbijające się od dwóch stron cylindra światłowodowego. Utworzenie fali stojącej powoduje utratę sygnału. Dlatego liczba trybów, które mogą znajdować się w światłowodzie, jest ograniczona, tym samym ograniczając liczbę częstotliwości, które mogą być przesyłane przez światłowód. Jest to znane jako przepustowość kanału. Teoria modów wykorzystuje falową teorię światła do opisu siebie, zjawisk takich jak dyfrakcja i interferencja.
Różnica między teorią Mode a Rayową teorią światła
Teoria promienia jest teorią związaną z optyką geometryczną. Nie przyjmuje światła jako fali lub cząstki. Teoria modowa światła zakłada światło jako falę. Teoria modów światła służy do obliczania wielkości, takich jak szerokość pasma, ale teoria promienia służy do obliczania właściwości, takich jak powiększenie lub odległość od obiektu lub obrazu w układzie optycznym.