Diferența de fază vs Diferența de cale
Diferența de fază și diferența de cale sunt două concepte foarte importante în optică. Aceste fenomene sunt văzute pe probleme ale modelului de undă al luminii, care ia lumina ca undă călătorie. Ambele, diferența de cale și diferența de fază sunt foarte importante atunci când vine vorba de explicarea unor fenomene precum experimentul cu dublă fanta al lui Young, difracția cu o singură fantă, inelele lui Newton, interferența cu peliculă subțire, experimentul cu dublă oglindă a lui Fresnel, difracția Fresnel, grătarele de difracție și plăcile de zonă. Aceste fenomene au și aplicații precum spirala Cornu și biprismul Fresnel. În acest articol, vom discuta în detaliu ce sunt diferența de fază și diferența de cale și semnificația, aplicațiile și diferențele lor.
Diferența de fază
Pentru a înțelege diferența de fază trebuie mai întâi să înțelegeți ce este „faza”. O undă de deplasare poate fi definită folosind ecuația Y (x) = A sin (ωt - kx) unde Y (x) este deplasarea pe axa y în punctul x, A este amplitudinea undei, ω este frecvența unghiulară a undei, t este timpul, k este vectorul de undă sau uneori numit numărul de undă, x este valoarea de pe axa x. Faza unei unde poate fi interpretată în mai multe moduri. Cea mai comună este că este partea (ωt - kx) a undei. Se poate vedea că la t = 0 și x = 0 faza este, de asemenea, 0. numbert este numărul de rotații totale pe care le-a făcut sursa undei când timpul este t, (ωt - kx) este unghiul total sursa s-a întors. Diferența de fază este utilă numai atunci când vine vorba de unde cu aceeași frecvență. Diferența de fază arată cât de mult o undă este întârziată sau conduce față de o altă undă. Dacă două unde interferează și diferența lor de fază este zero, amplitudinea undei rezultate este adăugarea celor două unde incidente; dacă diferența de fază este de 180 ° sau π radiani, rezultatul este scăderea dintre cele două amplitudini.
Diferența de cale
Diferența de cale a două unde poate fi separată în două categorii. Primul este diferența de cale fizică și a doua este diferența de cale optică. Diferența de cale fizică este diferența măsurată între cele două trasee parcurse de cele două valuri. Diferența de cale optică este adăugarea fiecărui element de cale înmulțit cu indicele de refracție al mediului în care se află elementul de cale. Poate fi notat matematic ca integral al lui n (x) dx.
Care este diferența dintre diferența de cale și diferența de fază?
- Atât diferența de cale, cât și diferența de fază contribuie în mod egal la deplasarea undei rezultate.
- Diferența de cale apare datorită diferenței traseului parcurs și a indicilor de refracție a mediului în fiecare traseu, în timp ce diferența de fază apare în principal din cauza inversării fazei undelor atunci când are loc o reflexie dură.
- Diferența de cale este măsurată în metri, în timp ce diferența de fază este un unghi care se măsoară fie în radiani, fie în grade.
