为何光从光疏介质射入光密介质会发生半波损失 。
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楼上的真强 。。。。。。。竟然可以这么回答 。
【光在介质中的光程,什么是“光程差”】具体原因很复杂,简单的说是麦克斯韦方程解出来的 。
什么是“光程差”
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光程与光程差
干涉现象的产生,决定于两束相干光波的位相差 。当两相干光都在同一版均匀媒质中传播时权,它们在相遇处叠加时的位相差,仅决定于两光之间的几何路程之差 。但是,在当两束相干光通过不同的媒质时,两相干光间的位相差就不能单纯由它们的几何路程之差来决定 。
光在介质中传播几何路程为r,相应的位相变化为
当光在不同的媒质中传播时,即使传播的几何路程相同,而位相的变化是不同的 。
设从同位相的相干光源S1和S2发出的两相干光,分别在折射率为n1和n2的媒质中传播,相遇点P与光源S1和S2的距离分别为r1和r2,则两光束到达P点的位相变化之差为
表明,两相干光束通过不同的媒质时,决定其位相变化之差的因素有两个:一是两光经历的几何路程r1和r2;二是所经媒质的性质即n1和n2 。
若一束光在折射率为n的介质中传播了r的距离,另一束光则在真空中传播了r的距离,那么这两束光的光程差为
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n=c/v,所以在介质中的速度为c/n,即在介质中的传播时间为nr/c,在真空中的传播时间为r/c,所以光程差为时间差乘以光速,即(n-1)r
光在介质中传播的路程是否等于光在介质中的速度乘以光在介质中传播的时间?
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n -- 某波长光在介质中的折射率
L -- 光在介质中的行进路程
C -- 真空中光速
V -- 介质中光速
T -- 光在介质中传播时间
nL-- 光程
lamda -- 真空中光波长
f -- 光频率
V=C/n
T = L/V = nL/C
可见,光在介质中的传播时间等于:
1、光在介质中的传播路程除以光在介质中的速度;
2、光程除以真空中的光速 。
深入的想一下:
C = lamda*f --> 真空中位相变化 = 2pi*L/lamda
V = (lamda/n)*f --> 介质中位相变化 = 2pi*nL/lamda
可见,用光程的概念理解介质中的传播时间以及位相变化是很方便的 。
注:以上分析均指光在均匀各项同性介质中传播,且V<
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