
【计】 interference ring
interfere; intervene; intermeddle; interpose; meddle; interference
interposition
【化】 interference
【医】 interfere; interference
annulus; hem in; link; loop; ring; surround
【计】 ring up; toroid
【化】 ring
【医】 annuli; anulus; band; circle; circulus; cycle; cyclo-; gyro-; loop; orb
ring; verge
干涉环(Interference Ring)是光学领域中由光波干涉现象形成的同心圆状明暗交替条纹。这一现象常见于薄膜干涉或牛顿环实验中,当两束或多束相干光波相遇时,因光程差导致相位差异,形成稳定的亮度分布图案。
基础概念
干涉环的产生需满足相干光源条件(频率相同、振动方向一致、相位差恒定)。在牛顿环实验中,平凸透镜与平面玻璃接触时,空气薄膜厚度不均引发干涉,形成以接触点为中心的明暗环(图1)。
数学表达
明环与暗环的条件公式为:
$$ Delta = 2d + frac{lambda}{2} = begin{cases} mlambda & text{(明环)} (2m+1)frac{lambda}{2} & text{(暗环)} end{cases} $$
其中(d)为薄膜厚度,(m)为整数,(lambda)为波长。环半径(r)与曲率半径(R)的关系为(r = sqrt{(m-frac{1}{2})Rlambda})。
注:本文部分原理描述参考剑桥大学《高等光学》公开课讲义及《Springer光学手册》第7版。
干涉环是物理学中与干涉现象相关的术语,主要分为以下两种类型:
定义与原理
干涉环指超导量子干涉效应,描述含约瑟夫逊结的超导闭合环(即量子干涉器)中,约瑟夫逊效应与磁通量变化的关系。其核心装置称为“超导量子干涉器”(SQUID),通过测量磁通量的微小变化实现高灵敏度检测( )。
应用领域
主要用于极弱磁场测量,例如生物医学中的脑磁图、地质勘探等。相关技术还支持集成光学陀螺的发展,应用于航空航天、卫星导航等领域()。
定义与原理
牛顿环是光学中的等厚干涉现象,由平凸透镜与平面玻璃接触形成空气薄膜,光在上下表面反射后产生明暗相间的同心圆环。牛顿于1675年首次观察到该现象,但未将其归因于光的波动性()。
科学意义
该现象帮助早期科学家认识光的周期性特征,如不同颜色光对应不同间距,为光的波动理论提供了实验依据()。
“干涉”本身指光波或其他波动叠加产生的增强或削弱现象,在物理、工程等领域有广泛应用()。
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