Mode Theory vs Ray Theory of Light
Modeteori och strålteori är två begrepp involverade i överföring av ljus eller andra elektromagnetiska vågor. Dessa teorier är mycket viktiga för att förstå områden som radioöverföring, datakommunikation, fiberoptik och LASER. Framstående vetenskapsmän som Sir Isaac Newton och James Clarke Maxwell gjorde ett enastående bidrag till studiet av ljus och andra elektromagnetiska vågor. Dessa teorier hjälper oss att förstå hur ljus fungerar och ljusets natur i mycket god utsträckning.
Ray Theory
En stråle är vanligtvis känd som en smal ljusstråle. Det är känt som den klassiska teorin om ljus eller geometrisk optik. Denna strålteori beskriver endast en begränsad mängd egenskaper hos ljus som brytning och reflektion. En ljusstråle kan definieras som linjen eller kurvan vinkelrät mot ljusets vågfronter. Denna definition av ljusstråle gör den faktiskt kolinjär till vågvektorn. Brytningen av ett ljus kan beskrivas med hjälp av strålar. En grundläggande egenskap hos strålar är att den böjs i gränssnittet mellan två medier. Brytningsindexen för dessa medier bestämmer böjningsvinkeln. De flesta av de enkla beräkningarna som förstoring och avstånd för bilden av optiska system som teleskop, mikroskop eller enkla linssystem utförs med hjälp av strålteori om ljus.
Mode Theory
Modeteori för ljusutbredning spelar en viktig roll när det kommer till fiberoptik. För att förstå modteorin om ljus måste man först förstå termen mod. Mode är en term som används i studien av stående våg. En stående våg skapas när två vågor med samma frekvens och amplitud som rör sig i motsatt riktning interfererar. En stående våg har ingen nettoenergiöverföring i någon riktning. Läget för den stående vågen ges av antalet loopar inom den stående vågen. Inom fiberoptik skapas lägen av vågor som studsar från fibercylinderns två sidor. Om en stående våg skapas orsakar detta en signalförlust. Därför är antalet moder som kan vara inuti en optisk fiber begränsat, vilket begränsar antalet frekvenser som kan skickas genom den optiska fibern. Detta är känt som kanalens bandbredd. Modteori använder vågteori om ljus för att beskriva sig själv, fenomen som diffraktion och interferens.
Skillnaden mellan Mode-teori och Strålteori om ljus
Strålteori är en teori som är kopplad till den geometriska optiken. Den antar inte ljus som varken en våg eller en partikel. Ljuslägesteorin antar ljus som en våg. Ljuslägesteorin används för att beräkna kvantiteter som bandbredd men strålteorin används för att beräkna egenskaper som förstoring eller avstånd till objektet eller bilden i ett optiskt system.
