Razlika u fazi u odnosu na razliku u putanji
Fazna razlika i razlika putanje dva su vrlo važna pojma u optici. Ovi fenomeni vidljivi su na problemima valnog modela svjetlosti, koji uzima svjetlost kao putujući val. I razlika putanje i razlika u fazi vrlo su važne kada se radi o objašnjenju fenomena kao što su Youngov eksperiment s dvostrukim prorezom, difrakcija s jednim prorezom, Newtonovi prstenovi, interferencija tankog filma, Fresnelov pokus s dvostrukim zrcalom, Fresnelova difrakcija, difrakcijske rešetke i zonske ploče. Ovi fenomeni također imaju primjenu kao što su Cornuova spirala i Fresnel biprizma. U ovom ćemo članku detaljno raspravljati o tome što su fazna razlika i razlika putanje, te njihov značaj, primjene i razlike.
Razlika faza
Da bismo razumjeli faznu razliku, prvo moramo razumjeti što je "faza". Putujući val može se definirati pomoću jednadžbe Y(x)=A sin (ωt – kx) gdje je Y(x) pomak na osi y u točki x, A je amplituda vala, ω je kutna frekvencija vala, t je vrijeme, k je valni vektor ili se ponekad naziva valni broj, x je vrijednost na x osi. Faza vala može se tumačiti na nekoliko načina. Najčešći je da je to (ωt – kx) dio vala. Može se vidjeti da je pri t=0 i x=0 faza također 0. ωt je broj ukupnih okretaja koje je izvor vala napravio kada je vrijeme t, (ωt – kx) je ukupni kut izvora se okrenuo. Fazna razlika je korisna samo kada se radi o valovima iste frekvencije. Fazna razlika govori koliko val zaostaje ili prednjači u odnosu na drugi val. Ako dva vala interferiraju i njihova je fazna razlika nula, amplituda rezultirajućeg vala je zbrajanje dvaju upadnih vala; ako je fazna razlika 180° ili π radijana, rezultat je oduzimanje dviju amplituda.
Razlika putanje
Razlika putanje dva vala može se podijeliti u dvije kategorije. Prva je razlika fizičke putanje, a druga je razlika optičke putanje. Fizička razlika puta je izmjerena razlika između dviju ruta kojima prolaze dva vala. Optička razlika putanje je zbrajanje svakog elementa putanje pomnoženog s indeksom loma medija u kojem se element putanje nalazi. Može se matematički označiti kao integral od n(x) dx.
Koja je razlika između razlike putanje i razlike u fazi?
– I razlika putanje i razlika u fazi jednako doprinose pomaku rezultantnog vala.
– Razlika u putanji javlja se zbog razlike rute kojom se ide i indeksa loma medija na svakoj ruti, dok se fazna razlika javlja uglavnom zbog fazne inverzije valova kada dođe do oštre refleksije.
– Razlika putanje se mjeri u metrima, dok je fazna razlika kut koji se mjeri u radijanima ili stupnjevima.
