मोड थ्योरी बनाम रे थ्योरी ऑफ़ लाइट
मोड सिद्धांत और किरण सिद्धांत प्रकाश या अन्य विद्युत चुम्बकीय तरंगों के संचरण में शामिल दो अवधारणाएं हैं। ये सिद्धांत रेडियो प्रसारण, डेटा संचार, फाइबर ऑप्टिक्स और लेजर जैसे क्षेत्रों को समझने में बहुत महत्वपूर्ण हैं। सर आइजैक न्यूटन और जेम्स क्लार्क मैक्सवेल जैसे प्रमुख वैज्ञानिकों ने प्रकाश और अन्य विद्युत चुम्बकीय तरंगों के अध्ययन में उत्कृष्ट योगदान दिया। ये सिद्धांत हमें यह समझने में मदद करते हैं कि प्रकाश कैसे काम करता है और प्रकाश की प्रकृति काफी हद तक।
रे सिद्धांत
एक किरण को आमतौर पर प्रकाश की एक संकीर्ण किरण के रूप में जाना जाता है।इसे प्रकाश या ज्यामितीय प्रकाशिकी के शास्त्रीय सिद्धांत के रूप में जाना जाता है। यह किरण सिद्धांत केवल प्रकाश के सीमित गुणों जैसे अपवर्तन और परावर्तन का वर्णन करता है। एक प्रकाश किरण को प्रकाश के तरंगाग्रों के लंबवत रेखा या वक्र के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। प्रकाश किरण की यह परिभाषा इसे वास्तव में तरंग सदिश के समरेखीय बनाती है। किरणों का उपयोग करके प्रकाश के अपवर्तन का वर्णन किया जा सकता है। किरणों का एक मौलिक गुण यह है कि यह दो माध्यमों के इंटरफेस में झुकती है। इन माध्यमों के अपवर्तनांक मोड़ के कोण को निर्धारित करते हैं। प्रकाश के किरण सिद्धांत का उपयोग करके अधिकांश सरल गणना जैसे कि दूरबीन, सूक्ष्मदर्शी या साधारण लेंस सिस्टम जैसे ऑप्टिकल सिस्टम की छवि की आवर्धन और दूरी की गणना की जाती है।
मोड थ्योरी
फाइबर ऑप्टिक्स की बात करें तो प्रकाश प्रसार का मोड थ्योरी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। प्रकाश के बहुलक सिद्धांत को समझने के लिए पहले बहुलक शब्द को समझना आवश्यक है। बहुलक एक शब्द है जिसका प्रयोग स्टैंडिंग वेव के अध्ययन में किया जाता है।एक खड़ी तरंग तब उत्पन्न होती है जब विपरीत दिशा में गतिमान समान आवृत्ति और आयाम वाली दो तरंगें व्यतिकरण करती हैं। एक खड़ी लहर का किसी भी दिशा में कोई शुद्ध ऊर्जा हस्तांतरण नहीं होता है। स्टैंडिंग वेव का मोड स्टैंडिंग वेव के भीतर लूपों की संख्या द्वारा दिया जाता है। फाइबर ऑप्टिक्स के क्षेत्र में, फाइबर सिलेंडर के दोनों किनारों से उछलती तरंगों द्वारा मोड बनाए जाते हैं। यदि एक स्टैंडिंग वेव बनती है तो इससे सिग्नल लॉस होता है। इसलिए, ऑप्टिकल फाइबर के अंदर होने वाले मोड की संख्या सीमित है, जिससे ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से भेजी जा सकने वाली आवृत्तियों की संख्या सीमित हो जाती है। इसे चैनल की बैंडविड्थ के रूप में जाना जाता है। विवर्तन और व्यतिकरण जैसी परिघटनाओं का वर्णन करने के लिए विधा सिद्धांत प्रकाश के तरंग सिद्धांत का उपयोग करता है।
मोड थ्योरी और प्रकाश के रे थ्योरी के बीच अंतर
रे सिद्धांत एक सिद्धांत है जो ज्यामितीय प्रकाशिकी से जुड़ा है। यह प्रकाश को न तो तरंग या कण के रूप में ग्रहण करता है। प्रकाश का विधा सिद्धांत प्रकाश को तरंग के रूप में मानता है।प्रकाश के मोड सिद्धांत का उपयोग बैंडविड्थ जैसी मात्राओं की गणना के लिए किया जाता है लेकिन किरण सिद्धांत का उपयोग ऑप्टिकल सिस्टम में वस्तु या छवि के आवर्धन या दूरी जैसे गुणों की गणना के लिए किया जाता है।
