Unterschied zwischen Modentheorie und Strahlentheorie des Lichts

Modelltheorie gegen Strahlentheorie des Lichts

Modentheorie und Strahlentheorie sind zwei Konzepte, die an der Übertragung von Licht oder anderen elektromagnetischen Wellen beteiligt sind. Diese Theorien sind sehr wichtig für das Verständnis von Bereichen wie Funkübertragung, Datenkommunikation, Glasfaser und Laser. Prominente Wissenschaftler wie Sir Isaac Newton und James Clarke Maxwell leisteten einen hervorragenden Beitrag zur Untersuchung von Licht und anderen elektromagnetischen Wellen. Diese Theorien helfen uns zu verstehen, wie das Licht und die Natur des Lichts sehr gut funktioniert.

Ray-Theorie

Ein Strahl wird normalerweise als schmaler Lichtstrahl bezeichnet. Es ist bekannt als die klassische Theorie des Lichts oder der geometrischen Optik. Diese Strahlentheorie beschreibt nur eine begrenzte Menge an Eigenschaften von Licht wie Brechung und Reflexion. Ein Lichtstrahl kann als die Linie oder Kurve senkrecht zu den Wellenfronten des Lichts definiert werden. Diese Definition des Lichtstrahls macht ihn tatsächlich kollinear zum Wellenvektor. Die Brechung eines Lichts kann mit Strahlen beschrieben werden. Eine grundlegende Eigenschaft von Strahlen ist, dass sie sich in der Schnittstelle zweier Medien verbiegt. Die Brechungsindizes dieser Medien bestimmen den Winkel der Biegung. Die meisten einfachen Berechnungen wie Vergrößerung und Entfernung des Bildes von optischen Systemen wie Teleskopen, Mikroskopen oder einfachen Linsensystemen werden unter Verwendung der Strahlentheorie des Lichts durchgeführt.

Modus Theorie

Die Modulationstheorie der Lichtausbreitung spielt bei Glasfasern eine entscheidende Rolle. Um die Modentheorie des Lichts zu verstehen, muss man zuerst den Begriff Mode verstehen. Modus ist ein Begriff, der zur Untersuchung der stehenden Welle verwendet wird. Eine stehende Welle wird erzeugt, wenn zwei Wellen mit gleicher Frequenz und Amplitude, die sich in die entgegengesetzte Richtung bewegen, interferieren. Eine stehende Welle hat keine Nettoenergieübertragung in irgendeine Richtung. Der Modus der Stehwelle ist durch die Anzahl der Schleifen innerhalb der Stehwelle gegeben. Auf dem Gebiet der Faseroptik werden Modi durch Wellen erzeugt, die von den beiden Seiten des Faserzylinders abprallen. Wenn eine stehende Welle erzeugt wird, führt dies zu einem Signalverlust. Daher ist die Anzahl von Moden, die sich innerhalb einer optischen Faser befinden können, begrenzt, wodurch die Anzahl von Frequenzen begrenzt wird, die durch die optische Faser gesendet werden können. Dies ist als Bandbreite des Kanals bekannt. Die Modentheorie verwendet die Wellentheorie des Lichts, um sich selbst zu beschreiben, Phänomene wie Beugung und Interferenz.

Unterschied zwischen Modentheorie und Strahlentheorie des Lichts

Die Ray-Theorie ist eine Theorie, die mit der geometrischen Optik verbunden ist. Es nimmt kein Licht als Welle oder Teilchen an. Die Modentheorie des Lichts nimmt Licht als Welle an. Die Modentheorie des Lichts wird verwendet, um Größen wie die Bandbreite zu berechnen, aber die Strahlentheorie wird verwendet, um Eigenschaften wie Vergrößerung oder Entfernung zum Objekt oder Bild in einem optischen System zu berechnen.