Phasenunterschied vs. Pfadunterschied
Phasendifferenz und Wegdifferenz sind zwei sehr wichtige Konzepte in der Optik. Diese Phänomene werden bei Problemen des Wellenmodells des Lichts gesehen, das Licht als Wanderwelle annimmt. Sowohl der Wegunterschied als auch der Phasenunterschied sind sehr wichtig, wenn es um die Erklärung von Phänomenen wie Youngs Doppelsp altexperiment, Einzelsp altbeugung, Newtons Ringen, Dünnfilminterferenz, Fresnels Doppelspiegelexperiment, Fresnelbeugung, Beugungsgittern und Zonenplatten geht. Diese Phänomene haben auch Anwendungen wie Cornu-Spirale und Fresnel-Biprisma. In diesem Artikel werden wir ausführlich diskutieren, was Phasendifferenz und Pfaddifferenz sind, und ihre Bedeutung, Anwendungen und Unterschiede.
Phasenunterschied
Um die Phasendifferenz zu verstehen, muss man zuerst verstehen, was „Phase“ist. Eine Wanderwelle kann mit der Gleichung Y(x)=A sin (ωt – kx) definiert werden, wobei Y(x) die Verschiebung auf der y-Achse am Punkt x ist, A die Amplitude der Welle ist, ω die Winkelfrequenz ist der Welle, t ist die Zeit, k ist der Wellenvektor oder manchmal auch als Wellenzahl bezeichnet, x ist der Wert auf der x-Achse. Die Phase einer Welle kann auf verschiedene Arten interpretiert werden. Die häufigste ist, dass es sich um den (ωt – kx) Teil der Welle handelt. Es ist ersichtlich, dass bei t=0 und x=0 die Phase ebenfalls 0 ist. ωt ist die Anzahl der Gesamtumdrehungen, die die Quelle der Welle zum Zeitpunkt t gemacht hat, (ωt – kx) ist der Gesamtwinkel der Quelle hat gewendet. Die Phasendifferenz ist nur nützlich, wenn es sich um Wellen gleicher Frequenz handelt. Die Phasendifferenz gibt an, wie viel eine Welle in Bezug auf eine andere Welle nacheilt oder vorauseilt. Wenn zwei Wellen interferieren und ihre Phasendifferenz Null ist, ist die Amplitude der resultierenden Welle die Addition der beiden einfallenden Wellen; wenn die Phasendifferenz 180° oder π Radian beträgt, ist das Ergebnis die Subtraktion zwischen den beiden Amplituden.
Pfadunterschied
Der Gangunterschied zweier Wellen kann in zwei Kategorien eingeteilt werden. Der erste ist der physikalische Wegunterschied und der zweite der optische Wegunterschied. Die physikalische Wegdifferenz ist die gemessene Differenz zwischen den beiden Wegen, die von den beiden Wellen genommen werden. Die optische Wegdifferenz ist die Addition jedes Wegelements multipliziert mit dem Brechungsindex des Mediums, in dem sich das Wegelement befindet. Sie kann mathematisch als Integral von n(x) dx bezeichnet werden.
Was ist der Unterschied zwischen Pfaddifferenz und Phasendifferenz?
– Sowohl der Gangunterschied als auch der Phasenunterschied tragen gleichermaßen zur Verschiebung der resultierenden Welle bei.
– Pfadunterschiede treten aufgrund der unterschiedlichen Route und der Brechungsindizes der Medien auf jeder Route auf, während Phasenunterschiede hauptsächlich aufgrund der Phaseninversion von Wellen auftreten, wenn eine harte Reflexion auftritt.
– Der Gangunterschied wird in Metern gemessen, während der Phasenunterschied ein Winkel ist, der entweder in Bogenmaß oder Grad gemessen wird.
