Diferencia entre la teoría del modo y la teoría de la luz de los rayos

Teoría del modo vs teoría de la luz de los rayos

La teoría del modo y la teoría de los rayos son dos conceptos involucrados en la transmisión de la luz u otras ondas electromagnéticas. Estas teorías son muy importantes para comprender los campos, como la transmisión de radio, la comunicación de datos, la fibra óptica y los láseres. Científicos prominentes como Sir Isaac Newton y James Clarke Maxwell hicieron una excelente contribución al estudio de la luz y otras olas electromagnéticas. Estas teorías nos ayudan a comprender cómo funciona la luz y la naturaleza de la luz en muy buena medida.

Teoría de rayos

Un rayo generalmente se conoce como un rayo estrecho de luz. Se conoce como la teoría clásica de la luz o la óptica geométrica. Esta teoría de rayos solo describe una cantidad limitada de propiedades de la luz, como la refracción y la reflexión. Un rayo de luz se puede definir como la línea o curva perpendicular a los frentes de onda de la luz. Esta definición de rayo de luz hace que sea realmente colineal para el vector de onda. La refracción de una luz se puede describir usando rayos. Una propiedad fundamental de los rayos es que se dobla en la interfaz de dos medios. Los índices refractivos de estos medios determinan el ángulo de la curva. La mayor parte del cálculo simple, como el aumento y la distancia de la imagen de los sistemas ópticos, como los telescopios, microscopios o sistemas de lentes simples se llevan a cabo utilizando la teoría de la luz de los rayos.

Teoría del modo

La teoría del modo de la propagación de la luz juega un papel vital cuando se trata de fibra óptica. Para comprender la teoría del modo de la luz, primero se debe comprender el modo de término. El modo es un término utilizado en el estudio de la onda estacionaria. Se produce una onda estacionaria cuando dos ondas con la misma frecuencia y amplitud que se mueven en la dirección opuesta interfieren. Una onda estacionaria no tiene transferencia de energía neta en ninguna dirección. El modo de la onda estacionaria viene dada por el número de bucles dentro de la onda estacionaria. En el campo de la fibra óptica, los modos se crean mediante ondas que rebotan desde los dos lados del cilindro de fibra. Si se crea una onda estacionaria, esto causa una pérdida de señal. Por lo tanto, el número de modos que pueden estar dentro de una fibra óptica es limitado, lo que limita el número de frecuencias que se pueden enviar a través de la fibra óptica. Esto se conoce como el ancho de banda del canal. La teoría del modo utiliza la teoría de la luz de las olas para describirse a sí misma, fenómenos como la difracción e interferencia.

Diferencia entre la teoría del modo y la teoría de la luz de los rayos

La teoría de los rayos es una teoría que está conectada con la óptica geométrica. No asume la luz como una onda o una partícula. La teoría del modo de la luz asume la luz como una ola. La teoría del modo de la luz se usa para calcular cantidades como el ancho de banda, pero la teoría de los rayos se usa para calcular propiedades como aumento o distancia al objeto o imagen en un sistema óptico.