Fázový rozdiel vs rozdiel cesty
Fázový rozdiel a dráhový rozdiel sú dva veľmi dôležité pojmy v optike. Tieto javy vidno na problémoch vlnového modelu svetla, ktorý berie svetlo ako cestujúcu vlnu. Rozdiel v dráhe aj fázový rozdiel sú veľmi dôležité pri vysvetľovaní javov, ako sú Youngov experiment s dvojitou štrbinou, difrakcia jednej štrbiny, Newtonove prstene, interferencia tenkého filmu, Fresnelov experiment s dvojitým zrkadlom, Fresnelova difrakcia, difrakčné mriežky a zónové platne.. Tieto javy majú tiež aplikácie ako špirála Cornu a Fresnelov biprizmus. V tomto článku sa budeme podrobne zaoberať tým, čo sú fázové rozdiely a rozdiely medzi dráhami a ich význam, aplikácie a rozdiely.
Fázový rozdiel
Aby sme pochopili fázový rozdiel, je potrebné najskôr pochopiť, čo je „fáza“. Cestujúca 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 sa niekedy označuje ako číslo vlny, x je hodnota na osi x. Fázu vlny je možné interpretovať niekoľkými spôsobmi. Najbežnejšia je tá, že je to (ωt - kx) časť vlny. Je vidieť, že pri t = 0 a x = 0 je fáza tiež 0. ωt je počet celkových otáčok, ktoré zdroj vlny urobil, keď je čas t, (ωt - kx) je celkový uhol zdroja sa otočil. Fázový rozdiel je užitočný, iba pokiaľ ide o vlny rovnakej frekvencie. Fázový rozdiel hovorí, o koľko vlna zaostáva alebo vedie vzhľadom na inú vlnu. Ak interferujú dve vlny 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 týmito dvoma amplitúdami.
Rozdiel v ceste
Dráhový rozdiel dvoch vĺn možno rozdeliť do dvoch kategórií. Prvý je rozdiel fyzickej dráhy a druhý rozdiel optickej dráhy. Rozdiel fyzickej cesty je nameraný rozdiel medzi dvoma trasami, ktoré prešli týmito dvoma vlnami. Rozdiel v optickej ceste je sčítanie každého prvku dráhy vynásobené indexom lomu média, v ktorom je prvok dráhy. Možno ho matematicky označiť ako integrál n (x) dx.
Aký je rozdiel medzi dráhovým rozdielom a fázovým rozdielom?
- Dráhový aj fázový rozdiel prispievajú rovnako k premiestneniu výslednej vlny.
- Rozdiel v dráhe nastáva v dôsledku rozdielu použitej trasy a indexov lomu média v každej ceste, zatiaľ čo fázový rozdiel nastáva hlavne v dôsledku fázovej inverzie vĺn, keď dôjde k tvrdému odrazu.
- Dráhový rozdiel sa meria v metroch, zatiaľ čo fázový rozdiel je uhol, ktorý sa meria buď v radiánoch alebo stupňoch.
