Teoría del Modo vs Teoría de Rayos de la Luz
La teoría de modos y la teoría de rayos son dos conceptos involucrados en la transmisión de luz u otras ondas electromagnéticas. Estas teorías son muy importantes para comprender campos como la transmisión de radio, la comunicación de datos, la fibra óptica y los LASER. Científicos prominentes como Sir Isaac Newton y James Clarke Maxwell hicieron una contribución sobresaliente al estudio de la luz y otras ondas electromagnéticas. Estas teorías nos ayudan a comprender cómo funciona la luz y la naturaleza de la luz en gran medida.
Teoría de rayos
Un rayo generalmente se conoce como un haz de luz estrecho. Se la conoce como teoría clásica de la luz u óptica geométrica. Esta teoría de los 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 lo hace realmente colineal con el vector de onda. La refracción de una luz se puede describir mediante rayos. Una propiedad fundamental de los rayos es que se dobla en la interfaz de dos medios. Los índices de refracción de estos medios determinan el ángulo de curvatura. La mayor parte del cálculo simple como el aumento y la distancia de la imagen de los sistemas ópticos como telescopios, microscopios o sistemas de lentes simples se llevan a cabo utilizando la teoría de rayos de luz.
Teoría del modo
La teoría del modo de 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 término modo. La moda es un término utilizado en el estudio de la onda estacionaria. Una onda estacionaria se produce cuando interfieren dos ondas con la misma frecuencia y amplitud que se mueven en la dirección opuesta. Una onda estacionaria no tiene transferencia neta de energía en ninguna dirección. El modo de la onda estacionaria viene dado 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 en los dos lados del cilindro de fibra. Si se crea una onda estacionaria, esto provoca una pérdida de señal. Por tanto, el número de modos que puede haber dentro de una fibra óptica es limitado, limitando así el número de frecuencias que se pueden enviar a través de la fibra óptica. Esto se conoce como ancho de banda del canal. La teoría del modo utiliza la teoría ondulatoria de la luz para describirse a sí misma, fenómenos como la difracción y la interferencia.
Diferencia entre la teoría de modos y la teoría de rayos de la luz
La teoría de rayos es una teoría que está relacionada 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 onda. La teoría del modo de la luz se utiliza para calcular cantidades como el ancho de banda, pero la teoría de los rayos se utiliza para calcular propiedades como el aumento o la distancia al objeto o la imagen en un sistema óptico.
