1 2 . 1 . 3 光程与光程差的计算 在分析和讨论光的干涉过程时,必须考虑光在不同介质中传播的问题,例如光穿过透镜时的情况。由于光在不同介质中的波速和波长不相同,光干涉的情况比前面在机械波中的讨论要复杂一些。 一、 光程和光程差 先 分析光的波长在介质中变 化 的情况。介质的折 射 率 定 义 为 真 空光速与介质中光速的比,故 有 其 中λ 表 示 光在真 空 中的波长,表 示 介质中的波长。由于,所 以即 光在介质中的波长比真 空 中的波长要短 一些。 下 面分析一束 光在介质中传播时光振 动 的相位 差。设 有 一束 光在空 间 传播,沿 光线 设 立 x 轴 ,A 和B 为 x 轴 上 两 点 ,光在A B 之 间 的路 程( 波程) 为 x,即 B 点 比A 点 距 离 波源 要远 x 这 么 一段 长度 ,见下 图 ( a ) 。若 A B 之 间 是 真 空 或 空 气 ,则 A B 之 间 光振 动 的时间 差,即 B 点 的光振 动 比A 点 在时间 上 要落 后;A B 之 间 光振 动 的相位差,即 B 点 比A 点 在相位 上 要落 后,其 中λ 为 光在真 空 中的波长。若 A B 之 间 是 折 射 率 为 n 的介质,见 下 图 ( b ) ,则 A B 之 间 光振 动 的时间 差,相位 差,其 中为 介质中的波长,可 见 相位 差不仅 和波程x 相关 ,还 与折 射 率 有 关 。若A B 之间有几种不同的介质,其长度分别为、、… 折 射 率 分别为、、… ,见 下 图( c),则 A B 之间的时 间差 为,相 位 差 为,其中 λ 为真 空 中 的波 长。 光 程 的概 念 定 义 A B 之间的光 程 为 求 和 沿 光 线 ( 光 路 )进 行 ,则 A B 之间光 振 动 的时 间差 可 简洁 表 示 为 相 位 差 为 在 形 式 上 又 回 到 了 “真 空 ”情 况 。 光 程 显 然 和 波 程 不同,光 程 含 有波 程 和 折 射 率 两 个 因 数 ,除 非 在 光 路 上 全 是 真 空 或 空 气 ,光 程 大 于波 程 。 在 物 理 意 义 上 ,光 程 的概 念 有等 价 折 算 的含 义 。 例 如 ,有3 / 4 毫米 长折 射 率 为4 / 3 的一 层 水 膜 ,有2 / 3 毫 米 折 射 率 为3 / 2 的一 块 玻 璃片,这两个...