Fazių skirtumas ir kelio skirtumas
Fazių skirtumas ir kelio skirtumas yra dvi labai svarbios optikos sąvokos. Šie reiškiniai pastebimi dėl šviesos bangų modelio, kuris šviesą priima kaip keliaujančią bangą, problemas. Kelio skirtumas ir fazių skirtumas yra labai svarbūs paaiškinant tokius reiškinius kaip Youngo dvigubo plyšio eksperimentas, vieno plyšio difrakcija, Niutono žiedai, plonos plėvelės trukdžiai, Fresnelio dvigubo veidrodžio eksperimentas, Fresnelio difrakcija, difrakcinės grotelės ir zonos plokštės. Šie reiškiniai taip pat gali būti naudojami kaip Cornu spiralė ir Fresnelio biprizmas. Šiame straipsnyje mes nuodugniai aptarsime, kas yra fazių skirtumas ir kelio skirtumas, jų reikšmė, pritaikymas ir skirtumai.
Fazių skirtumas
Norint suprasti fazių skirtumą, pirmiausia reikia suprasti, kas yra „fazė“. Keliaujančią bangą galima apibrėžti naudojant lygtį Y (x) = A sin (ωt - kx), kur Y (x) yra poslinkis y ašyje taške x, A yra bangos amplitudė, ω yra kampinis dažnis bangos ilgis, t yra laikas, k yra bangos vektorius arba kartais vadinamas bangos skaičiumi, x yra x ašies vertė. Bangos fazę galima interpretuoti keliais būdais. Dažniausia yra tai, kad tai yra (ωt - kx) bangos dalis. Galima pastebėti, kad esant t = 0 ir x = 0, fazė taip pat yra 0. ωt - tai visų apsisukimų skaičius, kurį bangos šaltinis padarė, kai laikas yra t, (ωt - kx) yra bendras šaltinio kampas pasisuko. Fazių skirtumas yra naudingas tik tada, kai kalbama apie to paties dažnio bangas. Fazių skirtumas nurodo, kiek banga atsilieka arba veda kitos bangos atžvilgiu. Jei trukdo dvi bangos ir jų fazių skirtumas lygus nuliui, gautos bangos amplitudė yra dviejų krintančių bangų pridėjimas; jei fazių skirtumas yra 180 ° arba π radianai, rezultatas yra abiejų amplitudžių atimimas.
Kelio skirtumas
Dviejų bangų kelio skirtumą galima suskirstyti į dvi kategorijas. Pirmasis yra fizinio kelio skirtumas, o antrasis - optinio kelio skirtumas. Fizinio kelio skirtumas yra išmatuotas skirtumas tarp abiejų bangų nueitų kelių. Optinio kelio skirtumas yra kiekvieno kelio elemento pridėjimas, padaugintas iš terpės, kurioje yra kelio elementas, lūžio rodiklio. Jį matematiškai galima žymėti kaip n (x) dx integralą.
Koks skirtumas tarp kelio skirtumo ir fazių skirtumo?
- Tiek kelio skirtumas, tiek fazių skirtumas vienodai prisideda prie gaunamos bangos poslinkio.
- Kelio skirtumas atsiranda dėl nuvažiuoto kelio ir terpės lūžio rodiklių skirtumų kiekviename maršrute, o fazių skirtumas atsiranda daugiausia dėl bangų fazių inversijos, kai įvyksta sunkus atspindys.
- Kelio skirtumas matuojamas metrais, o fazių skirtumas yra kampas, matuojamas radianais arba laipsniais.
