光程差是什麼意思

光程差是指光線在傳播過程中,不同路徑的光線所經過的距離差異。這個差異會導致光線的相位差異,從而影響光的干涉和衍射等光學現象。

在光學中,光程被定義為光線在真空中的傳播速度乘以實際傳播的時間,即

光程 = 光速 × 時間

由於光線在真空中的傳播速度是固定的,因此光程差可以簡單地被視為不同光線傳播距離的差異。在干涉現象中,當兩束光線的相位差為2π的整數倍時,它們會發生相長干涉,增強光線的強度;當相位差為(2n+1)π(n為整數)時,則會發生相消干涉,抵消光線的強度。

光程差在光學測量、干涉儀、光學顯微鏡和光學通信等領域都有著重要的應用。例如,在白光干涉儀中,通過測量不同頻率的光線之間的光程差,可以精確測量微小物體的尺寸和形狀。