Differenza di fase vs Differenza di percorso
La differenza di fase e la differenza di percorso sono due concetti molto importanti nell'ottica. Questi fenomeni si riscontrano sui problemi del modello ondulatorio della luce, che assume la luce come un'onda viaggiante. Sia la differenza di percorso che la differenza di fase sono molto importanti quando si tratta di spiegare fenomeni come l'esperimento della doppia fenditura di Young, la diffrazione a fenditura singola, gli anelli di Newton, l'interferenza del film sottile, l'esperimento del doppio specchio di Fresnel, la diffrazione di Fresnel, i reticoli di diffrazione e le piastre di zona. Questi fenomeni hanno anche applicazioni come la spirale di Cornu e il biprisma di Fresnel. In questo articolo, discuteremo in profondità cosa sono la differenza di fase e la differenza di percorso e il loro significato, applicazioni e differenze.
Differenza di fase
Per capire la differenza di fase bisogna prima capire cos'è la "fase". Un'onda viaggiante può essere definita usando l'equazione Y (x) = A sin (ωt - kx) dove Y (x) è lo spostamento sull'asse y al punto x, A è l'ampiezza dell'onda, ω è la frequenza angolare dell'onda, t è il tempo, k è il vettore d'onda o talvolta indicato come numero d'onda, x è il valore sull'asse x. La fase di un'onda può essere interpretata in diversi modi. Il più comune è che è la parte (ωt - kx) dell'onda. Si può vedere che in t = 0 ex = 0 anche la fase è 0. ωt è il numero di rivoluzioni totali che la sorgente dell'onda ha fatto quando il tempo è t, (ωt - kx) è l'angolo totale della sorgente si è trasformato. La differenza di fase è utile solo quando si tratta di onde della stessa frequenza. La differenza di fase indica quanto un'onda è in ritardo o in anticipo rispetto a un'altra onda. Se due onde interferiscono e la loro differenza di fase è zero, l'ampiezza dell'onda risultante è la somma delle due onde incidenti; se la differenza di fase è di 180 ° o π radianti, il risultato è la sottrazione tra le due ampiezze.
Differenza di percorso
La differenza di percorso di due onde può essere separata in due categorie. Il primo è la differenza del percorso fisico e il secondo è la differenza del percorso ottico. La differenza di percorso fisico è la differenza misurata tra i due percorsi presi dalle due onde. La differenza del percorso ottico è la somma di ciascun elemento del percorso moltiplicata per l'indice di rifrazione del mezzo in cui si trova l'elemento del percorso. Può essere indicata matematicamente come l'integrale di n (x) dx.
Qual è la differenza tra differenza di percorso e differenza di fase?
- Sia la differenza di percorso che la differenza di fase contribuiscono allo stesso modo allo spostamento dell'onda risultante.
- La differenza di percorso si verifica a causa della differenza del percorso intrapreso e degli indici di rifrazione del mezzo in ciascun percorso, mentre la differenza di fase si verifica principalmente a causa dell'inversione di fase delle onde quando si verifica una riflessione dura.
- La differenza di percorso viene misurata in metri, mentre la differenza di fase è un angolo che viene misurato in radianti o in gradi.
