Różnica między różnicą faz a różnicą ścieżki

Różnica faz vs Różnica ścieżki

Różnica faz i różnica ścieżek to dwa bardzo ważne pojęcia w optyce. Zjawiska te są widoczne w problemach falowego modelu światła, który przyjmuje światło jako falę podróżującą. Zarówno różnica ścieżki, jak i różnica faz są bardzo ważne, jeśli chodzi o wyjaśnienie takich zjawisk, jak eksperyment Younga z podwójną szczeliną, dyfrakcja z pojedynczą szczeliną, pierścienie Newtona, interferencja cienkich warstw, eksperyment z podwójnym lustrem Fresnela, dyfrakcja Fresnela, siatki dyfrakcyjne i płytki strefowe . Zjawiska te mają również zastosowania, takie jak spirala Cornu i bipryzm Fresnela. W tym artykule omówimy dogłębnie, czym są różnice fazowe i różnice ścieżek oraz ich znaczenie, zastosowania i różnice.

Różnica w fazach

Aby zrozumieć różnicę faz, należy najpierw zrozumieć, czym jest „faza”. Fala podróżna może być zdefiniowana za pomocą równania Y (x) = A sin (ωt - kx), gdzie Y (x) jest przesunięciem na osi y w punkcie x, A jest amplitudą fali, ω jest częstotliwością kątową fali, t to czas, k to wektor fali lub czasami określany jako liczba fali, x to wartość na osi x. Fazę fali można interpretować na kilka sposobów. Najczęstszym jest to, że jest to (ωt - kx) część fali. Można zauważyć, że przy t = 0 i x = 0 faza jest również równa 0. ωt jest liczbą całkowitych obrotów, jakie wykonało źródło fali, gdy czas jest t, (ωt - kx) jest całkowitym kątem źródła zwrócił się. Różnica faz jest użyteczna tylko w przypadku fal o tej samej częstotliwości. Różnica faz mówi, o ile fala opóźnia się lub prowadzi w stosunku do innej fali. Jeżeli dwie fale zakłócają się, a ich różnica faz wynosi zero, amplituda fali wynikowej jest sumą dwóch fal padających; jeżeli różnica faz wynosi 180 ° lub π radianów, to wynikiem jest odjęcie dwóch amplitud.

Różnica ścieżki

Różnicę ścieżek dwóch fal można podzielić na dwie kategorie. Pierwszy to różnica toru fizycznego, a drugi to różnica toru optycznego. Różnica ścieżki fizycznej jest zmierzoną różnicą między dwiema trasami pokonanymi przez dwie fale. Różnica ścieżki optycznej polega na dodaniu każdego elementu ścieżki pomnożonego przez współczynnik załamania światła ośrodka, w którym znajduje się element ścieżki. Można go matematycznie określić jako całkę n (x) dx.