Teoria modului vs Teoria luminii cu raze
Teoria modului și teoria razelor sunt două concepte implicate în transmiterea luminii sau a altor unde electromagnetice. Aceste teorii sunt foarte importante în înțelegerea domeniilor precum transmisia radio, comunicarea datelor, fibra optică și LASER-urile. Oameni de știință de renume precum Sir Isaac Newton și James Clarke Maxwell au contribuit în mod deosebit la studiul luminii și al altor unde electromagnetice. Aceste teorii ne ajută să înțelegem cum funcționează lumina și natura luminii într-o măsură foarte bună.
Teoria razelor
O rază este de obicei cunoscută sub numele de un fascicul îngust de lumină. Este cunoscută sub numele de teoria clasică a luminii sau a opticii geometrice. Această teorie a razelor descrie doar o cantitate limitată de proprietăți ale luminii, cum ar fi refracția și reflexia. O rază de lumină poate fi definită ca linia sau curba perpendiculară pe fronturile de undă ale luminii. Această definiție a razei de lumină o face de fapt coliniară cu vectorul de undă. Refracția unei lumini poate fi descrisă folosind raze. O proprietate fundamentală a razelor este că se îndoaie în interfața a două medii. Indicii de refracție ai acestor medii determină unghiul cotului. Majoritatea calculelor simple, cum ar fi mărirea și distanța imaginii sistemelor optice, cum ar fi telescoapele, microscoapele sau sistemele simple de lentile, sunt efectuate folosind teoria razelor luminii.
Teoria modului
Teoria modului de propagare a luminii joacă un rol vital atunci când vine vorba de fibra optică. Pentru a înțelege teoria modului luminii, trebuie mai întâi să înțelegem termenul mod. Mod este un termen folosit în studiul undei staționare. O undă staționară este produsă atunci când interferează două unde cu aceeași frecvență și amplitudine care se deplasează în direcția opusă. Un val staționar nu are transfer net de energie în nicio direcție. Modul undei staționare este dat de numărul de bucle din cadrul undei staționare. În domeniul fibrelor optice, modurile sunt create de unde care ricoșează de pe cele două părți ale cilindrului de fibră. Dacă se creează o undă staționară, aceasta provoacă o pierdere de semnal. Prin urmare, numărul de moduri care pot fi în interiorul unei fibre optice este limitat, limitând astfel numărul de frecvențe care pot fi trimise prin fibra optică. Aceasta este cunoscută sub numele de lățimea de bandă a canalului. Teoria modului folosește teoria undelor luminii pentru a se descrie, fenomene precum difracția și interferența.
Diferența dintre teoria Mode și teoria razelor luminii
Teoria razelor este o teorie care este legată de optica geometrică. Nu presupune lumina nici ca undă, nici ca particulă. Teoria modului luminii presupune lumina ca o undă. Teoria modului luminii este utilizată pentru a calcula cantități precum lățimea de bandă, dar teoria razelor este utilizată pentru a calcula proprietăți precum mărirea sau distanța față de obiect sau imagine într-un sistem optic.
