Théorie des modes vs théorie des rayons de la lumière
La théorie des modes et la théorie des rayons sont deux concepts impliqués dans la transmission de la lumière ou d'autres ondes électromagnétiques. Ces théories sont très importantes pour comprendre des domaines tels que la transmission radio, la communication de données, la fibre optique et les LASER. D'éminents scientifiques comme Sir Isaac Newton et James Clarke Maxwell ont apporté une contribution exceptionnelle à l'étude de la lumière et d'autres ondes électromagnétiques. Ces théories nous aident à comprendre le fonctionnement de la lumière et sa nature dans une très bonne mesure.
Théorie des rayons
Un rayon est généralement appelé un faisceau de lumière étroit. Elle est connue sous le nom de théorie classique de la lumière ou de l'optique géométrique. Cette théorie des rayons ne décrit qu'une quantité limitée de propriétés de la lumière telles que la réfraction et la réflexion. Un rayon lumineux peut être défini comme la ligne ou la courbe perpendiculaire aux fronts d'onde de la lumière. Cette définition du rayon lumineux le rend en fait colinéaire au vecteur d'onde. La réfraction d'une lumière peut être décrite à l'aide de rayons. Une propriété fondamentale des rayons est qu'ils se plient à l'interface de deux supports. Les indices de réfraction de ces milieux déterminent l'angle du coude. La plupart des calculs simples tels que le grossissement et la distance de l'image des systèmes optiques tels que les télescopes, les microscopes ou les systèmes de lentilles simples sont effectués en utilisant la théorie des rayons de la lumière.
Théorie des modes
La théorie des modes de propagation de la lumière joue un rôle essentiel en matière de fibre optique. Pour comprendre la théorie des modes de la lumière, il faut d'abord comprendre le terme mode. Le mode est un terme utilisé dans l'étude des ondes stationnaires. Une onde stationnaire est produite lorsque deux ondes de même fréquence et amplitude se déplaçant dans la direction opposée interfèrent. Une onde stationnaire n'a aucun transfert d'énergie net dans aucune direction. Le mode de l'onde stationnaire est donné par le nombre de boucles dans l'onde stationnaire. Dans le domaine de la fibre optique, les modes sont créés par des ondes rebondissant des deux côtés du cylindre de fibre. Si une onde stationnaire est créée, cela entraîne une perte de signal. Par conséquent, le nombre de modes qui peuvent être à l'intérieur d'une fibre optique est limité, ce qui limite le nombre de fréquences qui peuvent être envoyées à travers la fibre optique. Ceci est connu comme la bande passante du canal. La théorie des modes utilise la théorie des ondes de la lumière pour se décrire, des phénomènes comme la diffraction et l'interférence.
Différence entre la théorie des modes et la théorie des rayons de la lumière
La théorie des rayons est une théorie liée à l'optique géométrique. Il ne suppose pas la lumière comme une onde ou une particule. La théorie des modes de la lumière suppose que la lumière est une onde. La théorie des modes de la lumière est utilisée pour calculer des quantités telles que la bande passante, mais la théorie des rayons est utilisée pour calculer des propriétés telles que le grossissement ou la distance à l'objet ou à l'image dans un système optique.
