太原理工大学物理系太原理工大学物理系一一 光程光程 光程差光程差14-2 光程光程 光程差光程差为什么要引入光程的概念？为什么要引入光程的概念？例子：相干光源例子：相干光源s1、s2初相相同，到达初相相同，到达p p的距离相同，的距离相同，但经过的介质不同，但经过的介质不同，p p点的干涉结果如何？点的干涉结果如何？ 结论结论：p p点的干涉结点的干涉结果取决于两相干光在果取决于两相干光在p p点的相位差点的相位差. .* *P P* *P P点的相位差点的相位差 计算能否化简呢？计算能否化简呢？太原理工大学物理系太原理工大学物理系光在光在真空真空中走中走r长的距离长的距离 相位改变了相位改变了 真空中波长真空中波长光在光在媒质媒质中走中走r长的距离长的距离相位改变了相位改变了 媒质中波长媒质中波长因光通过媒质时因光通过媒质时 不变不变太原理工大学物理系太原理工大学物理系真空中的波长真空中的波长介质的折射率介质的折射率媒质中的波长媒质中的波长光在媒质中走光在媒质中走r长的路相位改变了长的路相位改变了 可见，光在可见，光在媒质媒质中走中走r长的路的相位变化等于在长的路的相位变化等于在真空真空中走中走nr路的相位变化。路的相位变化。1 1 光程光程 折射率与几何路程的乘积折射率与几何路程的乘积等效等效真空路程真空路程太原理工大学物理系太原理工大学物理系 从时间看：从时间看：光在媒质中通过光在媒质中通过距离距离r的时间与在真空中通过距的时间与在真空中通过距离离nr 的的时间相同时间相同。光程的理解光程的理解从相位看：从相位看：媒质中距离媒质中距离r包含的波长数与真空中包含的波长数与真空中距离距离nr包含的包含的波长数相同波长数相同，即二者产生相同的，即二者产生相同的相位差。相位差。波的频率等于单位时间传过媒质波的频率等于单位时间传过媒质中某点的波的个数。中某点的波的个数。太原理工大学物理系太原理工大学物理系* *P P* *P点的相位差点的相位差 2.2.光程差光程差 光程就是光在光程就是光在媒质媒质中通过的几何路程按中通过的几何路程按波数相波数相等等折合到折合到真空真空中的路程中的路程. .太原理工大学物理系太原理工大学物理系 由此看出，引进光程可以方便地计算相干光的由此看出，引进光程可以方便地计算相干光的相位差。相位差。 干涉干涉加强加强 干涉干涉减弱减弱相位差和光程差的关系相位差和光程差的关系太原理工大学物理系太原理工大学物理系二二 透镜不引起附加的光程差透镜不引起附加的光程差ABAB焦平面焦平面太原理工大学物理系太原理工大学物理系例例例例1 1 1 1 在相同时间内，一束波长为在相同时间内，一束波长为在相同时间内，一束波长为在相同时间内，一束波长为 的单色光在空的单色光在空的单色光在空的单色光在空气中和玻璃中传播的距离相同吗？走过的光程相同气中和玻璃中传播的距离相同吗？走过的光程相同气中和玻璃中传播的距离相同吗？走过的光程相同气中和玻璃中传播的距离相同吗？走过的光程相同吗？吗？吗？吗？解：解：解：解：空气中传播的距离空气中传播的距离空气中传播的距离空气中传播的距离玻璃中传播的距离玻璃中传播的距离玻璃中传播的距离玻璃中传播的距离空气中传播的光程空气中传播的光程空气中传播的光程空气中传播的光程玻璃中传播的光程玻璃中传播的光程玻璃中传播的光程玻璃中传播的光程太原理工大学物理系太原理工大学物理系解：解：pd1n1d2n2r1r2s1s2例例例例2 2 2 2 如图计算如图计算如图计算如图计算p p点的光程差。点的光程差。点的光程差。点的光程差。