Diferença de fase vs diferença de caminho
Diferença de fase e diferença de caminho são dois conceitos muito importantes em óptica. Esses fenômenos são vistos em problemas de modelo ondulatório da luz, que toma a luz como uma onda viajante. Ambos, a diferença de caminho e a diferença de fase são muito importantes quando se trata de explicação de fenômenos como experimento de dupla fenda de Young, difração de fenda única, anéis de Newton, interferência de filme fino, experimento de espelho duplo de Fresnel, difração de Fresnel, grades de difração e placas de zona. Esses fenômenos também têm aplicações como a espiral de Cornu e o biprisma de Fresnel. Neste artigo, vamos discutir em profundidade o que é diferença de fase e diferença de caminho, e seu significado, aplicações e diferenças.
Diferença de fase
Para entender a diferença de fase é preciso primeiro entender o que é “fase”. Uma onda viajante pode ser definida usando a equação Y(x)=A sen (ωt – kx) onde Y(x) é o deslocamento no eixo y no ponto x, A é a amplitude da onda, ω é a frequência angular da onda, t é o tempo, k é o vetor de onda ou às vezes referido como número de onda, x é o valor no eixo x. A fase de uma onda pode ser interpretada de várias maneiras. O mais comum é que é a parte (ωt – kx) da onda. Pode-se ver que em t=0 e x=0 a fase também é 0. ωt é o número de revoluções totais que a fonte da onda fez quando o tempo é t, (ωt – kx) é o ângulo total da fonte virou. A diferença de fase só é útil quando se trata de ondas de mesma frequência. A diferença de fase informa o quanto uma onda está atrasada ou adiantada em relação a outra onda. Se duas ondas interferem e sua diferença de fase é zero, a amplitude da onda resultante é a soma das duas ondas incidentes; se a diferença de fase for 180° ou π radianos, o resultado é a subtração entre as duas amplitudes.
Diferença de caminho
A diferença de caminho de duas ondas pode ser separada em duas categorias. A primeira é a diferença de caminho físico e a segunda é a diferença de caminho óptico. A diferença de caminho físico é a diferença medida entre as duas rotas tomadas pelas duas ondas. A diferença de caminho óptico é a soma de cada elemento de caminho multiplicado pelo índice de refração do meio em que o elemento de caminho está. pode ser denotado matematicamente como a integral de n(x) dx.
Qual é a diferença entre diferença de caminho e diferença de fase?
– Tanto a diferença de caminho quanto a diferença de fase contribuem igualmente para o deslocamento da onda resultante.
– A diferença de caminho ocorre devido à diferença da rota tomada e os índices de refração do meio em cada rota, enquanto a diferença de fase ocorre principalmente devido à inversão de fase das ondas quando ocorre uma forte reflexão.
– A diferença de caminho é medida em metros, enquanto a diferença de fase é um ângulo medido em radianos ou graus.
