Teória režimu vs lúčová teória svetla
Teória módov a teória lúčov sú dva koncepty, ktoré sa podieľajú na prenose svetla alebo iných elektromagnetických vĺn. Tieto teórie sú veľmi dôležité pre pochopenie oblastí, ako je rádiový prenos, dátová komunikácia, vláknová optika a LASER. Významní vedci ako Sir Isaac Newton a James Clarke Maxwell urobili vynikajúci príspevok k štúdiu svetla a iných elektromagnetických vĺn. Tieto teórie nám vo veľmi dobrej miere pomáhajú pochopiť, ako svetlo funguje a jeho povahu.
Teória lúčov
Lúč je zvyčajne známy ako úzky lúč svetla. Je známa ako klasická teória svetla alebo geometrická optika. Táto teória lúčov popisuje iba obmedzené množstvo vlastností svetla, ako je lom a odraz. Svetelný lúč možno definovať ako čiaru alebo krivku kolmú na vlnoplochy svetla. Táto definícia svetelného lúča ho robí kolineárnym s vlnovým vektorom. Lom svetla možno opísať pomocou lúčov. Základnou vlastnosťou lúčov je, že sa ohýbajú na rozhraní dvoch médií. Indexy lomu týchto médií určujú uhol ohybu. Väčšina jednoduchých výpočtov, ako je zväčšenie a vzdialenosť obrazu optických systémov, ako sú teleskopy, mikroskopy alebo jednoduché systémy šošoviek, sa vykonáva pomocou teórie lúčov svetla.
Teória režimu
Teória režimov šírenia svetla hrá dôležitú úlohu, pokiaľ ide o vláknovú optiku. Aby sme pochopili teóriu módov svetla, musíme najprv pochopiť pojem mód. Režim je termín používaný pri štúdiu stojatých vĺn. Stojaté vlnenie vzniká vtedy, keď interferujú dve vlny s rovnakou frekvenciou a amplitúdou pohybujúce sa v opačnom smere. Stojatá vlna nemá žiadny čistý prenos energie v žiadnom smere. Režim stojatej vlny je daný počtom slučiek v rámci stojatej vlny. V oblasti vláknovej optiky sú režimy vytvárané vlnami odrážajúcimi sa od dvoch strán valca vlákna. Ak sa vytvorí stojaté vlny, spôsobí to stratu signálu. Preto je počet režimov, ktoré môžu byť vo vnútri optického vlákna, obmedzený, čím sa obmedzuje počet frekvencií, ktoré môžu byť poslané cez optické vlákno. Toto je známe ako šírka pásma kanála. Teória módov používa vlnovú teóriu svetla na opis seba samého, javov ako difrakcia a interferencia.
Rozdiel medzi teóriou módov a lúčovou teóriou svetla
Teória lúčov je teória, ktorá súvisí s geometrickou optikou. Nepredpokladá svetlo ani ako vlnu, ani ako časticu. Teória vidov svetla predpokladá svetlo ako vlnu. Teória módu svetla sa používa na výpočet veličín, ako je šírka pásma, ale teória lúčov sa používa na výpočet vlastností, ako je zväčšenie alebo vzdialenosť od objektu alebo obrazu v optickom systéme.
