Teoria del mode versus teoria del raig de la llum
La teoria del mode i la teoria dels raigs són dos conceptes implicats en la transmissió de llum o altres ones electromagnètiques. Aquestes teories són molt importants per entendre camps com la transmissió de ràdio, la comunicació de dades, la fibra òptica i els LASER. Científics destacats com Sir Isaac Newton i James Clarke Maxwell van fer una contribució excepcional a l'estudi de la llum i altres ones electromagnètiques. Aquestes teories ens ajuden a entendre com funciona la llum i la naturalesa de la llum en molt bona mesura.
Teoria dels raigs
Un raig sol ser conegut com un feix de llum estret. Es coneix com la teoria clàssica de la llum o òptica geomètrica. Aquesta teoria dels raigs només descriu una quantitat limitada de propietats de la llum com ara la refracció i la reflexió. Un raig de llum es pot definir com la línia o corba perpendicular als fronts d'ona de la llum. Aquesta definició de raig de llum fa que sigui realment colineal al vector d'ona. La refracció d'una llum es pot descriure mitjançant raigs. Una propietat fonamental dels raigs és que es doblega a la interfície de dos mitjans. Els índexs de refracció d'aquests mitjans determinen l'angle de la corba. La majoria dels càlculs simples com l'ampliació i la distància de la imatge de sistemes òptics com ara telescopis, microscopis o sistemes de lents simples es duen a terme mitjançant la teoria de raigs de llum.
Teoria del mode
La teoria del mode de propagació de la llum té un paper vital quan es tracta de fibra òptica. Per entendre la teoria del mode de la llum primer cal entendre el terme mode. Mode és un terme utilitzat en l'estudi de l'ona estacionària. Una ona estacionària es produeix quan interfereixen dues ones amb la mateixa freqüència i amplitud que es mouen en sentit contrari. Una ona estacionària no té transferència neta d'energia en cap direcció. El mode de l'ona estacionària ve donat pel nombre de bucles dins de l'ona estacionària. En el camp de la fibra òptica, els modes es creen per ones que reboten des dels dos costats del cilindre de fibra. Si es crea una ona estacionària, això provoca una pèrdua de senyal. Per tant, el nombre de modes que es poden trobar dins d'una fibra òptica és limitat, limitant així el nombre de freqüències que es poden enviar a través de la fibra òptica. Això es coneix com l'amplada de banda del canal. La teoria del mode utilitza la teoria ondulatòria de la llum per descriure's a si mateixa, fenòmens com la difracció i la interferència.
Diferència entre la teoria del mode i la teoria del raig de la llum
La teoria dels raigs és una teoria que està connectada amb l'òptica geomètrica. No assumeix la llum com a ona o partícula. La teoria del mode de la llum assumeix la llum com una ona. La teoria del mode de la llum s'utilitza per calcular quantitats com l'amplada de banda, però la teoria del raig s'utilitza per calcular propietats com l'ampliació o la distància a l'objecte o la imatge en un sistema òptic.
