Tilateoria vs Valonsäde
Tilateoria ja sädeteoria ovat kaksi käsitystä, jotka liittyvät valon tai muiden sähkömagneettisten aaltojen siirtämiseen. Nämä teoriat ovat erittäin tärkeitä ymmärtämällä aloja, kuten radiolähetys, tiedonsiirto, kuituoptiikka ja LASER. Tunnetut tutkijat, kuten Sir Isaac Newton ja James Clarke Maxwell, vaikuttivat merkittävästi valon ja muiden sähkömagneettisten aaltojen tutkimiseen. Nämä teoriat auttavat meitä ymmärtämään valon toiminnan ja valon luonteen erittäin hyvin.
Ray-teoria
Säde tunnetaan yleensä kapeana valonsäteenä. Se tunnetaan klassisena valoteoriana tai geometrisena optiikana. Tämä sädeteoria kuvaa vain rajoitetun määrän valon ominaisuuksia, kuten taittumista ja heijastumista. Valonsäde voidaan määritellä suoraksi tai käyräksi kohtisuorassa valon aaltoreunaa vastaan. Tämä valonsäteen määritelmä tekee siitä oikeastaan kolineaarisen aaltovektorin kanssa. Valon taittumista voidaan kuvata käyttämällä säteitä. Säteiden perusominaisuus on, että se taipuu kahden väliaineen rajapinnassa. Näiden väliaineiden taitekertoimet määrittävät mutkan kulman. Suurin osa optisten järjestelmien, kuten teleskooppien, mikroskooppien tai yksinkertaisten linssijärjestelmien, yksinkertaisista laskelmista, kuten kuvan suurennus ja etäisyys, suoritetaan käyttämällä valonsäteilyä.
Tilateoria
Valon etenemismooditeorialla on tärkeä rooli kuituoptiikassa. Valomooditeorian ymmärtämiseksi on ensin ymmärrettävä termi tila. Tila on termi, jota käytetään seisovan aallon tutkimuksessa. Pysyvä aalto syntyy, kun kaksi aallot, joilla on sama taajuus ja amplitudi, liikkuvat vastakkaiseen suuntaan, häiritsevät. Seisovalla aallolla ei ole energiansiirtoa mihinkään suuntaan. Pysyvän aallon tilan antaa silmukoiden lukumäärä pysyvän aallon sisällä. Kuituoptiikan alalla moodit luodaan kuitujen sylinterin molemmilta puolilta pomppivilla aalloilla. Jos muodostetaan seisova aalto, se aiheuttaa signaalin menetystä. Siksi optisten kuitujen sisällä olevien tilojen lukumäärä on rajoitettu, mikä rajoittaa optisen kuidun kautta lähetettävien taajuuksien määrää. Tätä kutsutaan kanavan kaistanleveydeksi. Mode-teoria käyttää valon aaltoteoriaa kuvaamaan itseään, ilmiöitä, kuten diffraktiota ja häiriöitä.
Mode-teorian ja valonsäde-teorian välinen ero
Säteoria on teoria, joka liittyy geometriseen optiikkaan. Se ei oleta valoa aalloksi tai hiukkaseksi. Valomooditeoria olettaa valon aalloksi. Valomooditeoriaa käytetään laskemaan suuruudet, kuten kaistanleveys, mutta sädeteoriaa käytetään ominaisuuksien, kuten suurennuksen tai etäisyyden kohteeseen tai kuvaan, laskemiseksi optisessa järjestelmässä.
