波程差与光程差
摘要:波程差与光程差波程差和光程差是光学中既有区别又有联系的两个概念，切实掌握好这两个概念，不仅是研究光的干涉而且是研究整个波动光学问题的关键，特别是光程差概念．为此，让我们从两个频率相同、振动方向相同的单色简谐波的叠加说起．如图所示，和为真空中两个单色点光源，向外发射频率相同、振动方向相同的单色光波，P点是两光波叠加区域内的任意一点（所谓的场点），和P点的距离．设和光振动的初相位分别为和，振幅为、分别为和到，则根据波动议程知识不难求得P点的光振动为：（1）式中为两光波源的振动角频率，c为两光波在真空中的传播速度．于是，两光波在相遇点P处任何时刻振动的相位差为：真空中的波长为，若令，并考虑到：，则：（2）从（2）式可见，两光波在相遇点P处，任一时刻的振动相位差仅与差值“因，两光波在和分别为两波源到达观察点P的距离，故差值“的路程之差，波动光学中常称之为波程差，以”为两光波到达观察点P所经过表示，即写为：（3）由此关系式及合成光强度公式：”有关．．于是，（2）式可改 可知，对于任一观察点P，当极大值；当或时，合成光强I为或时，合成光强I为极小值．以上结论在讨论光波的干涉和衍射时是非常重要的，用文字叙述就是：当两列相干光波（同频率、同振动方向、恒定相位差）在真空中相遇时，波程差为半波长的偶数倍的各点，其合成光强度有极大值；波程差为半波长的奇数倍的各点，其合成光强度有极小值；其他各点合成结果介于以上两者之间．按理，同频率、同振动方向的两列单色简谐光波的叠加问题讨论到上述结果就可告一段落，但遗憾的是见得更多的却是光波在不同媒质中的传播，而同
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