Fázový rozdíl versus rozdíl v cestě
Fázový rozdíl a dráhový rozdíl jsou dva velmi důležité pojmy v optice. Tyto jevy jsou vidět na problémech vlnového modelu světla, který bere světlo jako postupnou vlnu. Jak rozdíl dráhy, 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 Cornuova spirála a Fresnelův biprism. V tomto článku budeme do hloubky diskutovat o tom, co je fázový rozdíl a rozdíl v cestě, a jejich význam, aplikace a rozdíly.
Fázový rozdíl
Abyste pochopili fázový rozdíl, musíte nejprve pochopit, co je to „fáze“. Postupující vlnu lze definovat pomocí rovnice Y(x)=A sin (ωt – kx), kde Y(x) je posunutí na ose y v bodě x, A je amplituda vlny, ω je úhlová frekvence vlny, t je čas, k je vlnový vektor nebo někdy označovaný jako vlnové číslo, x je hodnota na ose x. Fáze vlny může být interpretována několika způsoby. Nejběžnější je, že jde o (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 tehdy, pokud jde o vlny stejné frekvence. Fázový rozdíl říká, jak moc vlna zaostává nebo vede vzhledem k jiné vlně. Jestliže dvě vlny interferují a jejich fázový rozdíl je nulový, amplituda výsledné vlny je součtem dvou dopadajících vln; pokud je fázový rozdíl 180° nebo π radiánů, výsledkem je odečtení mezi dvěma amplitudami.
Rozdíl cesty
Rozdíl dráhy dvou vln lze rozdělit do dvou kategorií. Prvním je rozdíl fyzické dráhy a druhým rozdílem optické dráhy. Rozdíl fyzické dráhy je naměřený rozdíl mezi dvěma cestami, kterými se obě vlny ubírají. Rozdíl optické dráhy je součet každého prvku dráhy vynásobený indexem lomu prostředí, ve kterém se prvek dráhy nachází. lze jej matematicky označit jako integrál n(x) dx.
Jaký je rozdíl mezi dráhovým rozdílem a fázovým rozdílem?
– Dráhový i fázový rozdíl přispívají stejnou měrou k posunutí výsledné vlny.
– Rozdíl v dráze vzniká v důsledku rozdílu zvolené trasy a indexů lomu média v každé trase, zatímco k fázovému rozdílu dochází hlavně v důsledku fázové inverze vln, když dojde k tvrdému odrazu.
– Rozdíl dráhy se měří v metrech, zatímco fázový rozdíl je úhel, který se měří buď v radiánech nebo stupních.
