Mode Theory vs Ray Theory of Light
Modusteori og stråleteori er to konsepter involvert i overføring av lys eller andre elektromagnetiske bølger. Disse teoriene er svært viktige for å forstå felt som radiooverføring, datakommunikasjon, fiberoptikk og LASER. Fremtredende forskere som Sir Isaac Newton og James Clarke Maxwell gjorde et fremragende bidrag til studiet av lys og andre elektromagnetiske bølger. Disse teoriene hjelper oss å forstå hvordan lys fungerer og lysets natur i svært god grad.
Ray Theory
En stråle er vanligvis kjent som en smal lysstråle. Det er kjent som den klassiske teorien om lys eller geometrisk optikk. Denne stråleteorien beskriver bare en begrenset mengde egenskaper til lys som brytning og refleksjon. En lysstråle kan defineres som linjen eller kurven vinkelrett på lysets bølgefronter. Denne definisjonen av lysstråle gjør den faktisk kollineær til bølgevektoren. Brytningen av et lys kan beskrives ved hjelp av stråler. En grunnleggende egenskap ved stråler er at den bøyer seg i grensesnittet mellom to medier. Brytningsindeksene til disse mediene bestemmer vinkelen på bøyningen. Det meste av den enkle beregningen som forstørrelse og avstand til bildet av optiske systemer som teleskoper, mikroskoper eller enkle linsesystemer utføres ved hjelp av stråleteori om lys.
Mode Theory
Modeteori for lysspredning spiller en viktig rolle når det gjelder fiberoptikk. For å forstå modusteorien om lys må man først forstå begrepet modus. Modus er et begrep som brukes i studiet av stående bølge. En stående bølge produseres når to bølger med samme frekvens og amplitude som beveger seg i motsatt retning forstyrrer. En stående bølge har ingen netto energioverføring i noen retning. Modusen til den stående bølgen er gitt av antall løkker innenfor den stående bølgen. Innen fiberoptikk skapes moduser av bølger som spretter fra de to sidene av fibersylinderen. Hvis det skapes en stående bølge, forårsaker dette et sign altap. Derfor er antallet moduser som kan være inne i en optisk fiber begrenset, og begrenser dermed antallet frekvenser som kan sendes gjennom den optiske fiberen. Dette er kjent som båndbredden til kanalen. Modusteori bruker bølgeteori om lys for å beskrive seg selv, fenomener som diffraksjon og interferens.
Forskjellen mellom modusteori og stråleteori om lys
Stråleteori er en teori som henger sammen med den geometriske optikken. Den antar ikke lys som verken en bølge eller en partikkel. Modeteorien om lys antar lys som en bølge. Lysmodusteorien brukes til å beregne mengder som båndbredde, men stråleteorien brukes til å beregne egenskaper som forstørrelse eller avstand til objektet eller bildet i et optisk system.
