Fázový rozdiel vs rozdiel cesty
Fázový rozdiel a dráhový rozdiel sú dva veľmi dôležité pojmy v optike. Tieto javy sú viditeľné na problémoch vlnového modelu svetla, ktorý berie svetlo ako postupujúcu vlnu. Cestný rozdiel aj fázový rozdiel sú veľmi dôležité, pokiaľ ide o vysvetlenie javov, ako je Youngov experiment s dvojitou štrbinou, difrakcia s jednou štrbinou, Newtonove prstence, interferencia tenkého filmu, Fresnelov experiment s dvojitým zrkadlom, Fresnelova difrakcia, difrakčné mriežky a zónové platne.. Tieto javy majú tiež aplikácie, ako je Cornuova špirála a Fresnelov biprizmus. V tomto článku budeme do hĺbky diskutovať o tom, čo je fázový rozdiel a rozdiel v dráhe, a ich význam, aplikácie a rozdiely.
Fázový rozdiel
Aby sme pochopili fázový rozdiel, musíme najprv pochopiť, čo je „fáza“. Postupujúca vlna môže byť definovaná pomocou rovnice Y(x)=A sin (ωt – kx), kde Y(x) je posunutie na osi y v bode x, A je amplitúda vlny, ω je uhlová frekvencia vlny, t je čas, k je vlnový vektor alebo niekedy označovaný ako vlnové číslo, x je hodnota na osi x. Fáza vlny môže byť interpretovaná niekoľkými spôsobmi. Najbežnejšia je, že ide o (ωt – kx) časť vlny. Je možné vidieť, že pri t=0 a x=0 je fáza tiež 0. ωt je počet celkových otáčok, ktoré zdroj vlny vykonal, keď je čas t, (ωt – kx) je celkový uhol zdroja sa otočil. Fázový rozdiel je užitočný iba vtedy, keď ide o vlny rovnakej frekvencie. Fázový rozdiel hovorí, o koľko vlna zaostáva alebo vedie oproti inej vlne. Ak dve vlny interferujú a ich fázový rozdiel je nulový, amplitúda výslednej vlny je súčtom dvoch dopadajúcich vĺn; ak je fázový rozdiel 180° alebo π radiánov, výsledkom je odčítanie medzi dvoma amplitúdami.
Rozdiel cesty
Rozdiel v dráhe dvoch vĺn možno rozdeliť do dvoch kategórií. Prvým je rozdiel fyzickej dráhy a druhým rozdielom optickej dráhy. Rozdiel fyzickej dráhy je nameraný rozdiel medzi dvoma trasami, ktorými sa obe vlny pohybujú. Rozdiel optickej dráhy je súčet každého prvku dráhy vynásobený indexom lomu média, v ktorom sa prvok dráhy nachádza. možno ho matematicky označiť ako integrál n(x) dx.
Aký je rozdiel medzi dráhovým rozdielom a fázovým rozdielom?
– Dráhový aj fázový rozdiel prispievajú rovnakou mierou k posunu výslednej vlny.
– Rozdiel v dráhe vzniká v dôsledku rozdielu zvolenej trasy a indexov lomu médií v každej trase, zatiaľ čo fázový rozdiel vzniká hlavne v dôsledku fázovej inverzie vĺn, keď dôjde k tvrdému odrazu.
– Rozdiel dráhy sa meria v metroch, zatiaľ čo fázový rozdiel je uhol, ktorý sa meria buď v radiánoch alebo stupňoch.
