Vaiheero vs polkuero
Vaiheero ja polkuero ovat kaksi erittäin tärkeää käsitettä optiikassa. Nämä ilmiöt nähdään valon a altomallin ongelmissa, jotka ottavat valon liikkuvana a altona. Sekä reitti- että vaihe-ero ovat erittäin tärkeitä selitettäessä ilmiöitä, kuten Youngin kaksoisrakokoe, yksirakoinen diffraktio, Newtonin renkaat, ohutkalvointerferenssi, Fresnelin kaksoispeilikoe, Fresnel-diffraktio, diffraktiohilat ja vyöhykelevyt. Näillä ilmiöillä on myös sovelluksia, kuten Cornu-spiraali ja Fresnel-biprisma. Tässä artikkelissa aiomme keskustella perusteellisesti, mitä vaihe- ja polkuero ovat, ja niiden merkitystä, sovelluksia ja eroja.
Vaiheero
Vaihe-eron ymmärtämiseksi on ensin ymmärrettävä mikä "vaihe" on. Liikkuva a alto voidaan määritellä yhtälöllä Y(x)=A sin (ωt – kx) missä Y(x) on siirtymä y-akselilla pisteessä x, A on aallon amplitudi, ω on kulmataajuus. aallosta t on aika, k on a altovektori tai joskus kutsutaan a altonumeroksi, x on arvo x-akselilla. Aallon vaihe voidaan tulkita monella tapaa. Yleisin on, että se on aallon (ωt – kx) osa. Voidaan nähdä, että kohdissa t=0 ja x=0 vaihe on myös 0. ωt on aallon lähteen tekemien kierrosten kokonaismäärä, kun aika on t, (ωt – kx) on lähteen kokonaiskulma. on kääntynyt. Vaiheero on hyödyllinen vain, kun on kyse saman taajuuden aalloista. Vaihe-ero kertoo kuinka paljon a alto on jäljessä tai johtaa suhteessa toiseen a altoon. Jos kaksi a altoa häiritsee ja niiden vaihe-ero on nolla, tuloksena olevan aallon amplitudi on kahden tulevan aallon summa; jos vaihe-ero on 180° tai π radiaania, tuloksena on kahden amplitudin välinen vähennys.
Polkuero
Kahden aallon polkuero voidaan jakaa kahteen luokkaan. Ensimmäinen on fyysinen polkuero ja toinen on optinen polkuero. Fyysinen polkuero on mitattu ero näiden kahden aallon valitsemien kahden reitin välillä. Optisen polun ero on jokaisen polkuelementin summa kerrottuna sen välineen taitekertoimella, jossa polkuelementti on. Se voidaan matemaattisesti ilmaista n(x) dx:n integraalina.
Mitä eroa on polku- ja vaihe-erolla?
– Sekä polku- että vaihe-ero vaikuttavat yhtäläisesti tuloksena olevan aallon siirtymiseen.
– Reittiero johtuu kullekin reitille kuljetetun reitin ja väliaineen taitekertoimien eroista, kun taas vaihe-ero johtuu pääasiassa a altojen vaiheenvaihdosta, kun tapahtuu kova heijastus.
– Reittiero mitataan metreinä, kun taas vaihe-ero on kulma, joka mitataan joko radiaaneina tai asteina.
