Diferența de fază vs diferența de cale
Diferența de fază și diferența de cale sunt două concepte foarte importante în optică. Aceste fenomene sunt observate pe probleme ale modelului de undă al luminii, care ia lumina ca undă care călătorește. Ambele, diferența de cale și diferența de fază sunt foarte importante atunci când vine vorba de explicarea unor fenomene precum experimentul cu dublă fantă al lui Young, difracția cu o singură fantă, inelele lui Newton, interferența filmului subțire, experimentul cu oglindă dublă al lui Fresnel, difracția Fresnel, rețelele de difracție și plăcile de zonă.. Aceste fenomene au și aplicații precum spirala Cornu și biprismul Fresnel. În acest articol, vom discuta în detaliu ce sunt diferența de fază și diferența de cale și semnificația, aplicațiile și diferențele lor.
Diferența de fază
Pentru a înțelege diferența de fază, trebuie mai întâi să înțelegeți ce este „fază”. O undă care călătorește poate fi definită folosind ecuația Y(x)=A sin (ωt – kx) unde Y(x) este deplasarea pe axa y în punctul x, A este amplitudinea undei, ω este frecvența unghiulară al undei, t este timpul, k este vectorul de undă sau uneori denumit numărul de undă, x este valoarea pe axa x. Faza unui val poate fi interpretată în mai multe moduri. Cea mai comună este că este partea (ωt – kx) a undei. Se poate observa că la t=0 și x=0 faza este de asemenea 0. ωt este numărul total de rotații pe care sursa undei le-a făcut atunci când timpul este t, (ωt – kx) este unghiul total pe care sursa le-a făcut s-a întors. Diferența de fază este utilă numai atunci când vine vorba de unde de aceeași frecvență. Diferența de fază arată cât de mult un val este în întârziere sau în avans față de un alt val. Dacă două unde interferează și diferența lor de fază este zero, amplitudinea undei rezultate este adunarea celor două unde incidente; dacă diferența de fază este de 180° sau π radiani, rezultatul este scăderea dintre cele două amplitudini.
Diferența de cale
Diferența de cale a două valuri poate fi separată în două categorii. Prima este diferența de cale fizică, iar a doua este diferența de cale optică. Diferența de cale fizică este diferența măsurată între cele două rute parcurse de cele două valuri. Diferența de cale optică este adăugarea fiecărui element de cale înmulțită cu indicele de refracție al mediului în care se află elementul de cale. aceasta poate fi desemnată matematic ca integrală a lui n(x) dx.
Care este diferența dintre diferența de cale și diferența de fază?
– Atât diferența de cale, cât și diferența de fază contribuie în mod egal la deplasarea undei rezultante.
– Diferența de cale apare din cauza diferenței de traseu urmat și a indicilor de refracție ai mediilor în fiecare rută, în timp ce diferența de fază apare în principal din cauza inversării de fază a undelor atunci când are loc o reflexie dură.
– Diferența de cale este măsurată în metri, în timp ce diferența de fază este un unghi care se măsoară fie în radiani, fie în grade.
