Modustheorie gegen Strahlentheorie des Lichts
Moden- 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 haben einen herausragenden Beitrag zur Untersuchung von Licht und anderen elektromagnetischen Wellen geleistet. Diese Theorien helfen uns zu einem sehr guten Verständnis der Funktionsweise von Licht und der Natur des Lichts.
Strahlentheorie
Ein Strahl ist normalerweise als schmaler Lichtstrahl bekannt. Es ist bekannt als die klassische Theorie des Lichts oder der geometrischen Optik. Diese Strahlentheorie beschreibt nur eine begrenzte Menge von Eigenschaften des Lichts wie Brechung und Reflexion. Ein Lichtstrahl kann als Linie oder Kurve senkrecht zu den Wellenfronten des Lichts definiert werden. Diese Definition des Lichtstrahls macht ihn tatsächlich kollinear zum Wellenvektor. Die Lichtbrechung kann mit Strahlen beschrieben werden. Eine grundlegende Eigenschaft von Strahlen besteht darin, dass sie sich in der Grenzfläche zweier Medien biegen. Die Brechungsindizes dieser Medien bestimmen den Biegewinkel. 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.
Modustheorie
Die Modentheorie der Lichtausbreitung spielt eine wichtige Rolle, wenn es um Glasfasern geht. Um die Modentheorie des Lichts zu verstehen, muss man zuerst den Begriff Modus verstehen. Modus ist ein Begriff, der bei der Untersuchung stehender Wellen verwendet wird. Eine stehende Welle wird erzeugt, wenn zwei Wellen mit derselben Frequenz und Amplitude, die sich in die entgegengesetzte Richtung bewegen, interferieren. Eine stehende Welle hat keine Nettoenergieübertragung in irgendeine Richtung. Der Modus der stehenden Welle ist durch die Anzahl der Schleifen innerhalb der stehenden Welle gegeben. Auf dem Gebiet der Faseroptik werden Moden durch Wellen erzeugt, die von den beiden Seiten des Faserzylinders abprallen. Wenn eine stehende Welle erzeugt wird, verursacht dies einen 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 Moden- und Strahlentheorie des Lichts
Die Strahlentheorie ist eine Theorie, die mit der geometrischen Optik verbunden ist. Es nimmt weder Licht als Welle noch als Teilchen an. Die Modenlehre 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.
