Režīmu teorija pret gaismas staru teoriju
Režīmu teorija un staru teorija ir divi jēdzieni, kas saistīti ar gaismas vai citu elektromagnētisko viļņu pārraidi. Šīs teorijas ir ļoti svarīgas, lai izprastu tādas jomas kā radio pārraide, datu komunikācija, optiskās šķiedras un lāzeri. Ievērojami zinātnieki, piemēram, sers Īzaks Ņūtons un Džeimss Klārks Maksvels, sniedza izcilu ieguldījumu gaismas un citu elektromagnētisko viļņu izpētē. Šīs teorijas ļoti lielā mērā palīdz mums saprast, kā gaisma darbojas, un gaismas būtību.
Staru teorija
Staru parasti sauc par šauru gaismas staru. Tā ir pazīstama kā klasiskā gaismas vai ģeometriskās optikas teorija. Šī staru teorija apraksta tikai ierobežotu daudzumu gaismas īpašību, piemēram, refrakciju un atstarošanu. Gaismas staru var definēt kā līniju vai līkni, kas ir perpendikulāra gaismas viļņu frontēm. Šī gaismas stara definīcija padara to faktiski kolineāru pret viļņu vektoru. Gaismas laušanu var aprakstīt, izmantojot starus. Staru pamatīpašība ir tā, ka tie saliecas divu nesēju saskarnē. Šo mediju refrakcijas rādītāji nosaka lieces leņķi. Lielākā daļa vienkāršo aprēķinu, piemēram, optisko sistēmu, piemēram, teleskopu, mikroskopu vai vienkāršu lēcu sistēmu attēla palielinājums un attālums, tiek veikti, izmantojot gaismas staru teoriju.
Režīmu teorija
Gaismas izplatīšanās režīma teorijai ir būtiska loma optisko šķiedru jomā. Lai saprastu gaismas režīma teoriju, vispirms ir jāsaprot termins režīms. Režīms ir termins, ko izmanto stāvošā viļņa izpētē. Stāvvilnis rodas, ja traucē divi viļņi ar vienādu frekvenci un amplitūdu, kas kustas pretējā virzienā. Stāvviļņam nav tīrās enerģijas pārneses nevienā virzienā. Stāvviļņa režīmu nosaka cilpu skaits stāvošā viļņā. Šķiedru optikas jomā režīmus rada viļņi, kas atlec no abām šķiedras cilindra pusēm. Ja tiek izveidots stāvošs vilnis, tas izraisa signāla zudumu. Tāpēc režīmu skaits, kas var būt optiskās šķiedras iekšpusē, ir ierobežots, tādējādi ierobežojot frekvenču skaitu, kuras var nosūtīt caur optisko šķiedru. To sauc par kanāla joslas platumu. Režīmu teorija izmanto gaismas viļņu teoriju, lai aprakstītu sevi, tādas parādības kā difrakcija un traucējumi.
Atšķirība starp režīma teoriju un gaismas staru teoriju
Staru teorija ir teorija, kas ir saistīta ar ģeometrisko optiku. Tas neuztver gaismu kā vilni vai daļiņu. Gaismas režīma teorija pieņem gaismu kā vilni. Gaismas režīma teorija tiek izmantota, lai aprēķinātu lielumus, piemēram, joslas platumu, bet staru teoriju izmanto, lai aprēķinātu tādas īpašības kā palielinājums vai attālums līdz objektam vai attēlam optiskā sistēmā.
