Teoria trybów a teoria promieni światła
Teoria modów i teoria promieni to dwie koncepcje związane z przesyłaniem światła lub innych fal elektromagnetycznych. Teorie te są bardzo ważne w zrozumieniu dziedzin takich jak transmisja radiowa, transmisja danych, światłowody i LASERY. Wybitni naukowcy, tacy jak Sir Isaac Newton i James Clarke Maxwell, wnieśli wybitny wkład w badania światła i innych fal elektromagnetycznych. Te teorie pomagają nam w bardzo dobrym stopniu zrozumieć, jak działa światło i jego naturę.
Teoria promieni
Promień jest zwykle nazywany wąską wiązką światła. Jest znany jako klasyczna teoria światła lub optyka geometryczna. Ta teoria promieni opisuje tylko ograniczoną ilość właściwości światła, takich jak załamanie i odbicie. Promień świetlny można zdefiniować jako linię lub krzywą prostopadłą do frontów fal świetlnych. Ta definicja promienia świetlnego sprawia, że jest on w rzeczywistości współliniowy z wektorem falowym. Załamanie światła można opisać za pomocą promieni. Podstawową właściwością promieni jest to, że uginają się na styku dwóch mediów. Współczynniki załamania tych mediów określają kąt zgięcia. Większość prostych obliczeń, takich jak powiększenie i odległość obrazu systemów optycznych, takich jak teleskopy, mikroskopy lub proste systemy soczewek, jest wykonywana przy użyciu teorii promieni światła.
Teoria trybów
Modowa teoria 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 określony przez liczbę pętli w fali stojącej. W dziedzinie światłowodów mody są tworzone przez fale odbijające się od dwóch stron cylindra światłowodowego. Utworzenie fali stojącej powoduje utratę sygnału. W związku z tym liczba modów, które mogą znajdować się w światłowodzie, jest ograniczona, a tym samym ogranicza liczbę częstotliwości, które mogą być przesyłane przez światłowód. Nazywa się to szerokością pasma kanału. Teoria modów wykorzystuje falową teorię światła do opisania samego siebie, zjawisk takich jak dyfrakcja i interferencja.
Różnica między teorią modów a teorią promieni światła
Teoria promieni to teoria związana z optyką geometryczną. Nie zakłada, że światło jest ani falą, ani cząsteczką. Modowa teoria światła zakłada światło jako falę. Teoria modów światła służy do obliczania wielkości, takich jak szerokość pasma, ale teoria promieni służy do obliczania właściwości, takich jak powiększenie lub odległość do obiektu lub obrazu w systemie optycznym.
