Faasi erinevus vs tee erinevus
Faasierinevus ja teeerinevus on optikas kaks väga olulist mõistet. Neid nähtusi nähakse valguse lainemudeli probleemides, mis võtavad valgust kui liikuvat lainet. Nii teevahe kui ka faaside erinevus on väga olulised selliste nähtuste selgitamisel nagu Youngi kahe pilu katse, ühe pilu difraktsioon, Newtoni rõngad, õhukese kile interferents, Fresneli topeltpeegli katse, Fresneli difraktsioon, difraktsioonivõred ja tsooniplaadid. Nendel nähtustel on ka rakendusi, nagu Cornu spiraal ja Fresneli biprism. Selles artiklis käsitleme põhjalikult, mis on faaside erinevus ja teeerinevus ning nende tähtsus, rakendused ja erinevused.
Faasi erinevus
Faasierinevuse mõistmiseks tuleb kõigepe alt mõista, mis on "faas". Liikuva laine saab määratleda võrrandiga Y(x)=A sin (ωt – kx), kus Y(x) on nihe y-teljel punktis x, A on laine amplituud, ω on nurksagedus laine t on aeg, k on lainevektor või mõnikord nimetatakse seda lainenumbriks, x on väärtus x-teljel. Laine faasi saab tõlgendada mitmel viisil. Kõige tavalisem on see, et see on laine (ωt – kx) osa. On näha, et t=0 ja x=0 korral on faas samuti 0. ωt on laineallika poolt sooritatud pöörete koguarv, kui aeg on t, (ωt – kx) on allika kogunurk on pöördunud. Faasierinevus on kasulik ainult siis, kui tegemist on sama sagedusega lainetega. Faasierinevus näitab, kui palju laine on teise laine suhtes maha jäänud või juhtiv. Kui kaks lainet häirivad ja nende faaside erinevus on null, on saadud laine amplituud kahe langeva laine liitmine; kui faaside erinevus on 180° või π radiaani, on tulemuseks kahe amplituudi vaheline lahutamine.
Tee erinevus
Kahe laine teeerinevuse saab jagada kahte kategooriasse. Esimene on füüsilise tee erinevus ja teine on optilise tee erinevus. Füüsilise tee erinevus on mõõdetud erinevus kahe laine läbitud kahe marsruudi vahel. Optilise tee erinevus on iga teeelemendi liitmine, mis on korrutatud meediumi murdumisnäitajaga, milles teeelement asub. Seda saab matemaatiliselt tähistada n(x) dx integraalina.
Mis vahe on tee- ja faasierinevusel?
– Nii teeerinevus kui ka faaside erinevus aitavad võrdselt kaasa saadud laine nihkele.
– Teede erinevus tuleneb marsruudi erinevusest ja kandja murdumisnäitajatest igal marsruudil, samas kui faaside erinevus tuleneb peamiselt lainete faasiinversioonist tugeva peegelduse korral.
– Teede erinevust mõõdetakse meetrites, samas kui faasierinevus on nurk, mida mõõdetakse kas radiaanides või kraadides.
