Was ist der Unterschied zwischen einem Strahl und einer Welle in der Optik? Soweit ich weiß, besteht der einzige erkennbare Unterschied in der Nomenklatur, wo sich ein Strahl einfach auf eine EM-Welle mit kurzen Wellenlängen bezieht. Ist das gültig oder ist noch etwas versteckt, das ich möglicherweise übersehe?
Beugung tritt auf, wenn die Wellenlänge und die Abmessung der Öffnung oder des Schlitzes, durch die es hindurchgeht, vergleichbar werden. Wenn die Dimension des jeweiligen Systems viel größer als die Wellenlänge ist, können wir die Welleneigenschaften vernachlässigen und es als Strahl betrachten. Abhängig von diesen beiden unterschiedlichen Fällen verwenden wir die Begriffe "geometrische Optik" oder "physikalische Optik".
In der „geometrischen Optik“ kann Licht als Strahl betrachtet werden, und es ist geometrisch, weil der Weg, dem es folgt, durch die Verwendung eines geometrischen Diagramms erhalten werden kann. In der „physikalischen Optik“ werden Beugung und Interferenz wichtig und um diese zu beschreiben Phänomen Wellennatur des Lichts muss berücksichtigt werden.
Die "Eikonal-Gleichung" stellt eine Verbindung zwischen Strahlenoptik (geometrischer Optik) und Wellenoptik (physikalischer Optik) her. Weitere Informationen finden Sie unter (Kapitel 3-5).
Du hast mehr oder weniger Recht. Der Strahl ist die Grenze einer Welle, wo Interferenzeffekte gegen Null gehen, und wir können Licht dann klassisch mit Strahlendiagrammen und so behandeln.
Der Strahl ist damit verbunden, dass er senkrecht zur Wellenfront steht. Das Strahlkonzept, der Energiefluss und die Wellenfront brechen jedoch etwas zusammen, wenn Sie sich in doppelbrechenden Medien befinden.
Ein Strahl ist eine vereinfachte (asymptotische) Beschreibung einer Welle (die ein Feld ist) für den Fall, dass weder Beugung noch Streuung berücksichtigt werden müssen. Die Strahlenoptik erfordert, dass die Krümmung von Wellenfronten im Vergleich zur Wellenlänge groß ist. JQK hat Recht, dass doppelbrechende Medien eine leichte Modifikation der einfachen Strahlenalgorithmen für Reflexion und Brechung erfordern.
Holger Fiedler