Rozdíl mezi fázovým rozdílem a rozdílem v cestě

Fázový rozdíl vs. rozdíl v cestě

Fázový rozdíl a rozdíl cesty jsou v optice dva velmi důležité pojmy. Tyto jevy jsou vidět na problémech vlnového modelu světla, který bere světlo jako pohybující se vlna. Jak rozdíl dráhy, tak fázový rozdíl jsou velmi důležité, pokud jde o vysvětlení jevů, jako je Youngův dvojitý štěrbinový experiment, jednoduchá štěrbinová difrakce, Newtonovy prsteny, tenké filmové interference, Fresnelovův experiment s dvojitým zrcadlem, Fresnelova difrakce, difrakční mřížky a zónové desky . Tyto jevy mají také aplikace, jako je Cornuova spirála a Fresnelovo biprismus. V tomto článku se budeme hlouběji zabývat tím, jaké jsou fázové rozdíly a rozdíly v cestě a jejich význam, aplikace a rozdíly.

Fázový rozdíl

Abychom pochopili fázový rozdíl, musíme nejprve pochopit, co je „fáze“. Cestující vlna může být definována pomocí rovnice Y (x) = A sin (ωt - kx), kde Y (x) je posun na ose y v bodě x, A je amplituda vlny, ω je úhlová frekvence z vlny, t je čas, k je vektor vlny nebo někdy označovaný jako číslo vlny, x je hodnota na ose x. Fáze vlny lze interpretovat několika způsoby. Nejběžnější je, že je to (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 provedl, když je čas t, (ωt - kx) je celkový úhel zdroje se otočil. Fázový rozdíl je užitečný pouze v případě vln stejné frekvence. Fázový rozdíl říká, jak moc vlna zaostává nebo vede s ohledem na jinou vlnu. Jestliže dvě vlny interferují a jejich fázový rozdíl je nula, je amplituda výsledné vlny sčítáním dvou dopadajících vln; pokud je fázový rozdíl 180 ° nebo π radiánů, výsledkem je odečtení mezi dvěma amplitudami.

Path Difference

Rozdíl cesty dvou vln lze rozdělit do dvou kategorií. První je rozdíl fyzické dráhy a druhý je rozdíl optické dráhy. Rozdíl ve fyzické dráze je změřeným rozdílem mezi oběma cestami provedenými oběma vlnami. Rozdíl optické dráhy je součet každého prvku dráhy vynásobeného indexem lomu média, ve kterém je prvek dráhy. Může být matematicky označen jako integrál n (x) dx.