Différence entre la théorie des modes et la théorie des rayons de la lumière

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 tels que Sir Isaac Newton et James Clarke Maxwell ont apporté une contribution remarquable à l'étude de la lumière et d'autres ondes électromagnétiques. Ces théories nous aident à comprendre très bien le fonctionnement de la lumière et sa nature..

Théorie des rayons

Un rayon est généralement appelé un faisceau de lumière étroit. C'est ce qu'on appelle la théorie classique de la lumière ou 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 réellement 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 de courbure. La plupart des calculs simples, tels que le grossissement et la distance de l'image, de systèmes optiques tels que télescopes, microscopes ou systèmes de lentilles simples sont réalisés à l'aide de la théorie des rayons lumineux..

Théorie des modes

La théorie des modes de la propagation de la lumière joue un rôle essentiel dans le domaine des fibres optiques. Pour comprendre la théorie des modes de la lumière, il faut d'abord comprendre le terme mode. Mode est un terme utilisé dans l'étude des ondes stationnaires. Une onde stationnaire se produit lorsque deux ondes de même fréquence et de même amplitude se déplaçant dans la direction opposée interfèrent. Une onde stationnaire n'a pas de 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 les ondes rebondissant des deux côtés du cylindre à fibre. Si une onde stationnaire est créée, cela entraîne une perte de signal. Par conséquent, le nombre de modes pouvant être à l'intérieur d'une fibre optique est limité, limitant ainsi le nombre de fréquences pouvant être envoyées à travers la fibre optique. C'est ce qu'on appelle la bande passante du canal. La théorie des modes utilise la théorie des ondes de la lumière pour se décrire, des phénomènes tels que la diffraction et les interférences.

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 n'assume 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.