月沙工具箱
現在位置:月沙工具箱 > 學習工具 > 漢語詞典

光程的意思、光程的詳細解釋

關鍵字:

光程的解釋

[optical path] 光在真空中一定時間内通過的路程,也指光在媒質中相同時間内通過的路程與媒質折射率的乘積

詞語分解

專業解析

光程是光學領域的基礎概念,指光在介質中傳播時,其幾何路徑長度與介質折射率的乘積。根據《現代漢語詞典》的釋義,光程可理解為“光在介質中傳播的有效路徑”,其核心在于通過折射率修正實際物理距離,體現光波相位變化的累積效應。這一概念由法國物理學家菲涅耳于19世紀提出,現被廣泛應用于波動光學分析。

從物理意義看,光程的實質是相位差的計算基準。中國科學院物理研究所指出,當光從折射率為( n_1 )的介質進入( n_2 )介質時,其波長改變導緻相位變化,光程計算( L = n cdot d )(( d )為幾何路程)能統一不同介質中的波動方程,為幹涉、衍射現象提供量化依據。該定義在《大學物理·光學》教材中被進一步闡釋為“光波相位傳播的等效真空距離”。

計算公式可表示為: $$ Delta phi = frac{2pi}{lambda_0} cdot sum n_i d_i $$ 其中( lambda_0 )為真空波長,( n_i )和( d_i )分别為各段介質的折射率與厚度。該公式源自《物理學大辭典》,揭示了光程與相位差的直接關聯。

實際應用中,光程概念支撐着多項現代技術:激光幹涉儀測量(需保持等光程)、光學薄膜設計(通過光程差調控反射相位)、光纖通信(計算模間色散)等。《光學工程手冊》記載,阿波羅計劃中月球測距實驗正是利用光程原理,通過測量激光往返時間計算地月距離。

需注意與“光路”概念的區别:光路指光傳播的實際路徑,而光程是包含介質影響的物理量。中國光學學會編著的《光學名詞術語》強調,兩者關系類似“路程”與“位移”在力學中的區别。

網絡擴展解釋

光程是光學中用于描述光傳播特性的重要概念,其核心定義和物理意義如下:

一、定義

光程是一個折合量,表示光在介質中傳播時,将其實際路徑等效為真空中相同時間或相位變化下的傳播距離。例如,光在折射率為( n )的介質中傳播距離( r ),其光程為: $$ Delta = n cdot r $$

二、物理意義

  1. 相位變化的統一計算
    光在不同介質中傳播時,波長會改變(如真空中波長為( lambda ),介質中變為( lambda/n ))。通過光程可将不同介質的路徑統一為真空中的等效路徑,簡化相位差計算。
    相位差公式為: $$ Delta phi = frac{2pi}{lambda} cdot Delta $$ 其中( Delta )為光程差。

  2. 時間等效性
    光程反映了光在介質中傳播時間與真空中傳播相同距離所需時間的一緻性。例如,光在介質中傳播時間( t = r/v ),而真空中等效光程對應時間( t = Delta/c ),兩者相等。

三、應用場景

四、擴展說明

若光連續經過多種介質(折射率分别為( n_1, n_2, dots ),路徑為( r_1, r_2, dots )),總光程為: $$ Delta = sum n_i cdot r_i $$ 這一公式適用于複雜光學系統的分析。

以上内容綜合了物理學教材和百科定義,如需進一步了解相位差計算或具體案例,可參考光學相關文獻。

别人正在浏覽...

暗室屋漏白分寶陀岩霸事丙明漕運司陳詞濫調琛賂楚房出震繼離額樓二拍放大率訪問蜂脂給發桂堂锢南山瞽師蝦蟆鏡寒酸落魄熇赫懷組穢多火樹琪花櫼枊檻羊鲸吞進退失據寖遠幾許菊老荷枯開脫空囊潦災六府流水不腐邏哨美玉無瑕猛氏畮鐘難為破卵傾巢仁參三拳不敵四手三人行,必有我師三通撒子飾城豕亥順悌宿怨胎息天地根天命攸歸通節王蛇惟其绡纨