波程差(又称光程差或路径差)是指两个或多个相干波传播路径长度的差值。路径差\Delta s = s_2 - s_1决定了干涉现象的产生。
为例的波程差\Delta s(图中\Delta s = \lambda)]]
发生条件
若两个波长\lambda与振幅相同的波,其波程差正好为半个波长(加上波长的任意整数倍k),则这两列分波会相互抵消。这种强度减弱的现象称为相消干涉:
: \Delta s = (k + 0.5) \lambda,其中k =0, \pm 1, \pm 2, \pm 3, \dots, \pm n
若波程差为波长的整数倍k,两列分波的振幅将相加。此时发生相长干涉
: \Delta s = k \lambda,其中k =0, \pm 1, \pm 2, \pm 3, \dots, \pm n
由于此处涉及的是一束光线,所有光线相较于最上方光线的波程差均为\Delta s \in [0,D],因此相消干涉条件\ D = k \lambda \ (k\neq 0)不同于前文提到的“两”波相消条件。将光束分为两部分即可得出以下结论:缝宽两边缘之间的波程差与缝宽b及方向角\theta存在如下关系:\ D = \sin \theta \cdot b。由此可得出产生极小值的方向\theta满足:
: \sin \theta = \frac{k \lambda}{b},其中k \in \mathbb{Z},k\neq 0
而对于极大值,则没有简单的推导方式。
参考
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