Lý thuyết Chế độ so với Lý thuyết Tia sáng
Lý thuyết mode và lý thuyết tia là hai khái niệm liên quan đến sự truyền ánh sáng hoặc các sóng điện từ khác. Những lý thuyết này rất quan trọng trong việc tìm hiểu các lĩnh vực như truyền dẫn vô tuyến, truyền dữ liệu, cáp quang và LASER. Các nhà khoa học lỗi lạc như Ngài Isaac Newton và James Clarke Maxwell đã đóng góp xuất sắc trong việc nghiên cứu ánh sáng và các sóng điện từ khác. Những lý thuyết này giúp chúng tôi hiểu cách hoạt động của ánh sáng và bản chất của ánh sáng ở một mức độ rất tốt.
Lý thuyết tia
Tia thường được biết đến như một chùm ánh sáng hẹp. Nó được gọi là lý thuyết cổ điển về ánh sáng hoặc quang học hình học. Lý thuyết tia này chỉ mô tả một lượng giới hạn các thuộc tính của ánh sáng như khúc xạ và phản xạ. Tia sáng có thể được định nghĩa là đường thẳng hoặc đường cong vuông góc với mặt sóng của ánh sáng. Định nghĩa này về tia sáng làm cho nó thực sự thẳng hàng với vectơ sóng. Sự khúc xạ của ánh sáng có thể được mô tả bằng cách sử dụng tia. Đặc tính cơ bản của tia là nó uốn cong trong giao diện của hai phương tiện truyền thông. Chiết suất của các môi trường này xác định góc uốn cong. Hầu hết các phép tính đơn giản như độ phóng đại và khoảng cách của hình ảnh của các hệ thống quang học như kính thiên văn, kính hiển vi hoặc hệ thống thấu kính đơn giản được thực hiện bằng lý thuyết tia của ánh sáng.
Lý thuyết Chế độ
Lý thuyết phương thức truyền ánh sáng đóng một vai trò quan trọng khi nói đến sợi quang. Để hiểu lý thuyết chế độ của ánh sáng, trước tiên người ta phải hiểu thuật ngữ mode. Chế độ là một thuật ngữ được sử dụng trong nghiên cứu sóng đứng. Sóng dừng được tạo ra khi hai sóng cùng tần số và biên độ chuyển động ngược chiều giao thoa với nhau. Sóng dừng không truyền năng lượng thuần theo bất kỳ phương nào. Phương thức của sóng dừng được cho bởi số vòng trong sóng dừng. Trong lĩnh vực sợi quang, các mode được tạo ra bởi sóng dội từ hai mặt của trụ sợi quang. Nếu sóng dừng được tạo ra, điều này sẽ gây ra mất tín hiệu. Do đó, số lượng chế độ có thể có bên trong một sợi quang bị hạn chế, do đó, hạn chế số lượng tần số có thể được gửi qua sợi quang. Đây được gọi là băng thông của kênh. Lý thuyết chế độ sử dụng lý thuyết sóng của ánh sáng để mô tả chính nó, các hiện tượng như nhiễu xạ và giao thoa.
Sự khác biệt giữa lý thuyết Chế độ và lý thuyết tia sáng
Lý thuyết tia là một lý thuyết được kết nối với quang học hình học. Nó không coi ánh sáng là sóng hay hạt. Lý thuyết chế độ của ánh sáng giả định ánh sáng là sóng. Lý thuyết chế độ của ánh sáng được sử dụng để tính toán các đại lượng như băng thông nhưng lý thuyết tia được sử dụng để tính toán các đặc tính như độ phóng đại hoặc khoảng cách tới vật thể hoặc hình ảnh trong hệ thống quang học.
