Vaiheero vs polkuero
Vaihe-ero ja polkuero ovat kaksi hyvin tärkeää käsiteoptiikkaa. Nämä ilmiöt nähdään valon aaltomallin ongelmissa, jotka ottavat valon liikkuvana aallona. Molemmat, polkuero ja vaihe-ero ovat erittäin tärkeitä selittäessään ilmiöitä, kuten Youngin kaksinkertainen rako-kokeilu, yhden uran diffraktio, Newtonin renkaat, ohut kalvohäiriö, Fresnelin kaksoispeilikokeilu, Fresnel-diffraktio, diffraktioristikot ja vyöhykelevyt. Näillä ilmiöillä on myös sovelluksia, kuten Cornu-spiraali ja Fresnel-biprismi. Tässä artikkelissa aiomme keskustella perusteellisesti, mitä vaihe-ero ja polun ero ovat, ja niiden merkitys, sovellukset ja erot.
Vaihe-ero
Vaihe-eron ymmärtämiseksi on ensin ymmärrettävä, mikä "vaihe" on. Liikkuva aalto voidaan määritellä käyttämällä yhtälöä Y (x) = A sin (ωt - kx), jossa Y (x) on y-akselin siirtymä pisteessä x, A on aallon amplitudi, ω on kulmataajuus aallon, t on aika, k on aaltovektori tai joskus sitä kutsutaan aallonumeroksi, x on x-akselin arvo. Aallon vaihe voidaan tulkita monin tavoin. Yleisin on, että se on aallon (ωt - kx) osa. Voidaan nähdä, että kun t = 0 ja x = 0, vaihe on myös 0. ωt on niiden kokonaiskierrosten määrä, jotka aallon lähde on tehnyt, kun aika on t, (ωt - kx) on lähteen kokonaiskulma on kääntynyt. Vaiheero on hyödyllinen vain silloin, kun kyseessä on saman taajuuden aallot. Vaiheero kertoo kuinka paljon aalto on myöhässä tai johtaa toiseen aaltoon nähden. Jos kaksi aalloa häiritsee ja niiden vaihe-ero on nolla, tuloksena olevan aallon amplitudi on kahden tulevan aallon summa; jos vaihe-ero on 180 ° tai π radiaania, tulos on vähennys näiden kahden amplitudin välillä.
Polun ero
Kahden aallon polkuero voidaan jakaa kahteen luokkaan. Ensimmäinen on fyysisen polun ero ja toinen on optisen polun ero. Fyysisen polun ero on kahden aallon kulkeman reitin välinen mitattu ero. Optisen polun ero on kunkin polkuelementin summa kerrottuna väliaineen taitekertoimella, jossa polkuelementti on. Se voidaan matemaattisesti merkitä n (x) dx: n integraalina.
Mitä eroa on reitti- ja vaihe-erojen välillä?
- Sekä polkuero että vaihe-ero vaikuttavat yhtä paljon tuloksena olevan aallon siirtymiseen.
- Polkuero johtuu kuluneen reitin ja väliaineen taitekertoimien eroista kullakin reitillä, kun taas vaihe-ero tapahtuu pääasiassa aaltojen vaiheen inversiosta kovan heijastuksen tapahtuessa.
- Polkuero mitataan metreinä, kun taas vaihe-ero on kulma, joka mitataan joko radiaaneina tai asteina.
