Teoria do Modo vs Teoria do Raio da Luz
A teoria dos modos e a teoria dos raios são dois conceitos envolvidos na transmissão da luz ou outras ondas eletromagnéticas. Essas teorias são muito importantes para a compreensão de campos como transmissão de rádio, comunicação de dados, fibra óptica e LASERs. Cientistas proeminentes como Sir Isaac Newton e James Clarke Maxwell deram uma contribuição notável para o estudo da luz e de outras ondas eletromagnéticas. Essas teorias nos ajudam a entender como a luz funciona e a natureza da luz em grande medida.
Ray Theory
Um raio é geralmente conhecido como um feixe estreito de luz. É conhecida como teoria clássica da luz ou óptica geométrica. Esta teoria de raios descreve apenas uma quantidade limitada de propriedades da luz, como refração e reflexão. Um raio de luz pode ser definido como a linha ou curva perpendicular às frentes de onda da luz. Esta definição de raio de luz o torna realmente colinear ao vetor de onda. A refração de uma luz pode ser descrita por meio de raios. Uma propriedade fundamental dos raios é que eles se curvam na interface de dois meios. Os índices de refração desses meios determinam o ângulo da dobra. A maioria dos cálculos simples, como ampliação e distância da imagem de sistemas óticos, como telescópios, microscópios ou sistemas de lentes simples, são realizados usando a teoria dos raios da luz.
Teoria do Modo
A teoria do modo de propagação da luz desempenha um papel vital quando se trata de fibra óptica. Para entender a teoria do modo da luz, é preciso primeiro entender o termo modo. Modo é um termo usado no estudo da onda estacionária. Uma onda estacionária é produzida quando duas ondas com a mesma frequência e amplitude movendo-se na direção oposta interferem. Uma onda estacionária não tem transferência líquida de energia em nenhuma direção. O modo da onda estacionária é dado pelo número de loops dentro da onda estacionária. No campo da fibra óptica, os modos são criados por ondas que saltam dos dois lados do cilindro de fibra. Se uma onda estacionária for criada, isso causará uma perda de sinal. Portanto, o número de modos que podem estar dentro de uma fibra óptica é limitado, limitando assim o número de frequências que podem ser enviadas através da fibra óptica. Isso é conhecido como largura de banda do canal. A teoria dos modos usa a teoria das ondas da luz para se descrever, fenômenos como difração e interferência.
Diferença entre a teoria do modo e a teoria do raio da luz
A teoria dos raios é uma teoria que está ligada à óptica geométrica. Não assume a luz como uma onda ou partícula. A teoria do modo da luz assume a luz como uma onda. A teoria do modo da luz é usada para calcular quantidades, como largura de banda, mas a teoria dos raios é usada para calcular propriedades como ampliação ou distância do objeto ou imagem em um sistema óptico.
