Mode Theory vs Ray Theory of Light
Modetheorie en stra altheorie zijn twee concepten die betrokken zijn bij de transmissie van licht of andere elektromagnetische golven. Deze theorieën zijn erg belangrijk voor het begrijpen van gebieden zoals radiotransmissie, datacommunicatie, glasvezel en LASER's. Vooraanstaande wetenschappers zoals Sir Isaac Newton en James Clarke Maxwell hebben een uitstekende bijdrage geleverd aan de studie van licht en andere elektromagnetische golven. Deze theorieën helpen ons in hoge mate te begrijpen hoe licht werkt en wat de aard van licht is.
Stralentheorie
Een straal staat meestal bekend als een smalle lichtstraal. Het staat bekend als de klassieke lichttheorie of geometrische optica. Deze stra altheorie beschrijft slechts een beperkte hoeveelheid eigenschappen van licht, zoals breking en reflectie. Een lichtstraal kan worden gedefinieerd als de lijn of kromme loodrecht op de golffronten van licht. Deze definitie van lichtstraal maakt het eigenlijk collineair met de golfvector. De breking van een licht kan worden beschreven met behulp van stralen. Een fundamentele eigenschap van stralen is dat het buigt in het grensvlak van twee media. De brekingsindices van deze media bepalen de hoek van de buiging. De meeste eenvoudige berekeningen, zoals vergroting en afstand van het beeld van optische systemen zoals telescopen, microscopen of eenvoudige lenssystemen, worden uitgevoerd met behulp van de lichttheorie.
Modustheorie
Modetheorie van lichtvoortplanting speelt een cruciale rol als het gaat om glasvezel. Om de modustheorie van licht te begrijpen, moet men eerst de term modus begrijpen. Mode is een term die wordt gebruikt in de studie van staande golven. Een staande golf ontstaat wanneer twee golven met dezelfde frequentie en amplitude die in tegengestelde richting bewegen, interfereren. Een staande golf heeft geen netto energieoverdracht in welke richting dan ook. De modus van de staande golf wordt gegeven door het aantal lussen binnen de staande golf. Op het gebied van glasvezel worden modi gecreëerd door golven die weerkaatsen vanaf de twee zijden van de vezelcilinder. Als er een staande golf ontstaat, veroorzaakt dit een signaalverlies. Daarom is het aantal modi dat zich in een optische vezel kan bevinden beperkt, waardoor het aantal frequenties dat door de optische vezel kan worden verzonden, wordt beperkt. Dit staat bekend als de bandbreedte van het kanaal. De modustheorie gebruikt de golftheorie van licht om zichzelf te beschrijven, fenomenen zoals diffractie en interferentie.
Verschil tussen modustheorie en stra altheorie van licht
Stralentheorie is een theorie die verband houdt met de geometrische optica. Het neemt niet aan dat licht een golf of een deeltje is. De modustheorie van licht gaat uit van licht als een golf. De modustheorie van licht wordt gebruikt om grootheden zoals bandbreedte te berekenen, maar de stra altheorie wordt gebruikt om eigenschappen zoals vergroting of afstand tot het object of beeld in een optisch systeem te berekenen.
