Разность фаз и разность хода
Разность фаз и разность хода - два очень важных понятия в оптике. Эти явления видны в задачах волновой модели света, которая принимает свет как бегущую волну. И разность хода, и разность фаз очень важны, когда дело доходит до объяснения таких явлений, как эксперимент Юнга с двойной щелью, дифракция с одной щелью, кольца Ньютона, интерференция тонких пленок, эксперимент с двойным зеркалом Френеля, дифракция Френеля, дифракционные решетки и зонные пластины.. Эти явления также имеют приложения, такие как спираль Корню и бипризма Френеля. В этой статье мы собираемся подробно обсудить, что такое разность фаз и разность хода, а также их значение, применения и различия.
Разница фаз
Чтобы понять разность фаз, нужно сначала понять, что такое «фаза». Бегущую волну можно определить с помощью уравнения Y (x) = A sin (ωt - kx), где Y (x) - смещение по оси y в точке x, A - амплитуда волны, ω - угловая частота волны, t - время, k - волновой вектор или иногда его называют волновым числом, x - значение по оси x. Фазу волны можно интерпретировать по-разному. Самый распространенный - это (ωt - kx) часть волны. Можно видеть, что при t = 0 и x = 0 фаза также равна 0. ωt - это количество полных оборотов, совершенных источником волны за время t, (ωt - kx) - общий угол, под которым источник повернул. Разность фаз полезна только тогда, когда речь идет о волнах одинаковой частоты. Разность фаз показывает, насколько волна отстает или опережает другую волну. Если две волны интерферируют и их разность фаз равна нулю, амплитуда результирующей волны складывается из двух падающих волн; если разность фаз составляет 180 ° или π радиан, результатом является вычитание между двумя амплитудами.
Разница в пути
Разность хода двух волн можно разделить на две категории. Первый - это физическая разность путей, а второй - это разность оптических путей. Разница физических путей - это измеренная разница между двумя маршрутами, по которым проходят две волны. Разность оптических путей складывается из каждого элемента пути, умноженного на показатель преломления среды, в которой находится элемент пути. Математически это можно обозначить как интеграл от n (x) dx.
В чем разница между разностью хода и разностью фаз?
- И разность хода, и разность фаз в равной степени влияют на смещение результирующей волны.
- Разница в пути возникает из-за разницы пройденного маршрута и показателей преломления среды на каждом маршруте, тогда как разность фаз возникает в основном из-за инверсии фазы волн, когда происходит жесткое отражение.
- Разность хода измеряется в метрах, а разность фаз - это угол, который измеряется либо в радианах, либо в градусах.
