Fazių skirtumas ir kelio skirtumas
Fazių skirtumas ir kelio skirtumas yra dvi labai svarbios optikos sąvokos. Šie reiškiniai matomi sprendžiant šviesos bangos modelio problemas, kuri šviesą priima kaip keliaujančią bangą. Tiek kelių skirtumas, tiek fazių skirtumas yra labai svarbūs aiškinant tokius reiškinius kaip Youngo dvigubo plyšio eksperimentas, vieno plyšio difrakcija, Niutono žiedai, plonosios plėvelės trukdžiai, Frenelio dvigubo veidrodžio eksperimentas, Frenelio difrakcija, difrakcijos grotelės ir zoninės plokštės.. Šie reiškiniai taip pat turi pritaikymų, pavyzdžiui, Kornu spiralę ir Frenelio biprizmą. Šiame straipsnyje mes nuodugniai aptarsime, kas yra fazių skirtumas ir trajektorijos skirtumas, jų reikšmę, pritaikymą ir skirtumus.
Fazių skirtumas
Norint suprasti fazių skirtumą, pirmiausia reikia suprasti, kas yra „fazė“. Judanti banga gali būti apibrėžta 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, t yra laikas, k yra bangos vektorius arba kartais vadinamas bangos skaičiumi, x yra reikšmė x ašyje. Bangos fazę galima interpretuoti keliais būdais. Labiausiai paplitusi yra tai, kad tai yra (ωt – kx) bangos dalis. Matyti, kad esant t=0 ir x=0, fazė taip pat yra 0. ωt – visų bangos š altinio apsisukimų skaičius, kai laikas yra t, (ωt – kx) – bendras kampas, į kurį įeina š altinis. pasisuko. Fazių skirtumas yra naudingas tik tada, kai kalbama apie to paties dažnio bangas. Fazių skirtumas parodo, kiek banga atsilieka arba pirmauja kitos bangos atžvilgiu. Jei dvi bangos trukdo ir jų fazių skirtumas lygus nuliui, gautos bangos amplitudė yra dviejų krintančių bangų pridėjimas; jei fazių skirtumas yra 180° arba π radianų, rezultatas yra dviejų amplitudių atėmimas.
Kelio skirtumas
Dviejų bangų kelio skirtumą galima suskirstyti į dvi kategorijas. Pirmasis yra fizinio kelio skirtumas, o antrasis - optinio kelio skirtumas. Fizinis kelio skirtumas yra išmatuotas skirtumas tarp dviejų dviejų bangų nueitų maršrutų. Optinio kelio skirtumas yra kiekvieno kelio elemento pridėjimas, padaugintas iš terpės, kurioje yra kelio elementas, lūžio rodiklio. Jis gali būti matematiškai pažymėtas kaip n(x) dx integralas.
Kuo skiriasi kelio skirtumas ir fazių skirtumas?
– Ir kelio skirtumas, ir fazių skirtumas vienodai prisideda prie gaunamos bangos poslinkio.
– Kelio skirtumas atsiranda dėl skirtingo maršruto ir terpės lūžio rodiklių kiekviename maršrute, o fazių skirtumas atsiranda daugiausia dėl bangų fazės inversijos, kai atsiranda stiprus atspindys.
– Kelio skirtumas matuojamas metrais, o fazių skirtumas yra kampas, kuris matuojamas radianais arba laipsniais.
