Fázový rozdíl vs rozdíl cesty
Fázový rozdíl a rozdíl cesty jsou dva velmi důležité pojmy v optice. Tyto jevy jsou vidět na problémech vlnového modelu světla, který bere světlo jako cestující vlnu. Jak dráhový rozdíl, tak fázový rozdíl jsou velmi důležité, pokud jde o vysvětlení jevů, jako je Youngův experiment s dvojitou štěrbinou, difrakce s jednou štěrbinou, Newtonovy prstence, interference tenkého filmu, Fresnelův experiment s dvojitým zrcadlem, Fresnelova difrakce, difrakční mřížky a zónové desky. Tyto jevy mají také aplikace, jako je spirála Cornu a Fresnelův biprismus. V tomto článku se budeme podrobně zabývat tím, co jsou fázové rozdíly a rozdíly mezi cestami a jejich význam, aplikace a rozdíly.
Fázový rozdíl
Abychom pochopili fázový rozdíl, musíme nejprve pochopit, co je to „fáze“. Putující vlnu lze definovat pomocí rovnice Y (x) = A sin (ωt - kx), kde Y (x) je posunutí v ose y v bodě x, A je amplituda vlny, ω je úhlová frekvence vlny, t je čas, k je vlnový vektor nebo se někdy označuje jako číslo vlny, x je hodnota na ose x. Fázi vlny lze interpretovat několika způsoby. Nejběžnější je, že je to (ωt - kx) část vlny. Je vidět, že při t = 0 a x = 0 je fáze také 0. ωt je počet celkových otáček, které zdroj vlny udělal, když je čas t, (ωt - kx) je celkový úhel zdroje se otočil. Fázový rozdíl je užitečný, pouze pokud jde o vlny stejné frekvence. Fázový rozdíl říká, jak moc vlna zaostává nebo vede vzhledem k jiné vlně. Pokud dvě vlny interferují a jejich fázový rozdíl je nulový, je amplituda výsledné vlny součtem dvou dopadajících vln; je-li fázový rozdíl 180 ° nebo π radiánů, výsledkem je odečtení mezi těmito dvěma amplitudami.
Rozdíl v cestě
Dráhový rozdíl dvou vln lze rozdělit do dvou kategorií. První z nich je rozdíl fyzické cesty a druhý je rozdíl optické cesty. Rozdíl fyzické cesty je měřený rozdíl mezi dvěma cestami, které tyto dvě vlny provedly. Rozdíl v optické dráze je součet každého prvku dráhy vynásobený indexem lomu média, ve kterém je prvek dráhy. Může být matematicky označen jako integrál n (x) dx.
Jaký je rozdíl mezi cestou a fázovým rozdílem?
- Jak dráhový rozdíl, tak fázový rozdíl přispívají rovnoměrně k posunutí výsledné vlny.
- Rozdíl dráhy nastává v důsledku rozdílu použité trasy a indexů lomu média v každé cestě, zatímco fázový rozdíl nastává hlavně kvůli fázové inverzi vln, když dochází k tvrdému odrazu.
- Dráhový rozdíl se měří v metrech, zatímco fázový rozdíl je úhel, který se měří buď v radiánech nebo ve stupních.
