В оптике оптическая длина пути ( OPL , обозначается Λ в уравнениях), также известная как оптическая длина или оптическое расстояние , — это расстояние, которое свету необходимо пройти через вакуум, чтобы создать ту же разность фаз, которую он имел бы при прохождении через заданную среду. Она рассчитывается путем взятия произведения геометрической длины оптического пути, по которому следует свет, и показателя преломления однородной среды, через которую распространяется световой луч ; для неоднородных оптических сред указанное выше произведение обобщается как интеграл пути как часть процедуры трассировки лучей . Разницу в OPL между двумя путями часто называют оптической разностью пути ( OPD ). OPL и OPD важны, поскольку они определяют фазу света и управляют интерференцией и дифракцией света при его распространении.
В среде с постоянным показателем преломления n OPL для пути геометрической длины s равен всего лишь
Если показатель преломления изменяется вдоль пути, OPL определяется линейным интегралом
где n — локальный показатель преломления как функция расстояния вдоль пути C.
Электромагнитная волна, распространяющаяся по пути C, имеет фазовый сдвиг по C, как если бы она распространялась по пути в вакууме , длина которого равна оптической длине пути C. Таким образом, если волна распространяется через несколько различных сред, то можно сложить оптическую длину пути каждой среды, чтобы найти общую оптическую длину пути. Затем можно использовать оптическую разность путей между путями, пройденными двумя идентичными волнами, для нахождения изменения фазы. Наконец, используя изменение фазы, можно рассчитать интерференцию между двумя волнами.
Принцип Ферма гласит, что путь света между двумя точками — это путь, имеющий минимальную оптическую длину пути.
OPD соответствует фазовому сдвигу, которому подвергается свет, испускаемый двумя ранее когерентными источниками при прохождении через среды с разными показателями преломления . Например, волна, проходящая через воздух, кажется проходящей меньшее расстояние, чем идентичная волна, проходящая то же расстояние в стекле . Это происходит потому, что большее количество длин волн укладывается на том же расстоянии из-за более высокого показателя преломления стекла .
ОПД можно рассчитать по следующей формуле:
где d 1 и d 2 — расстояния луча , проходящего через среду 1 или 2, n 1 — больший показатель преломления (например, стекло), а n 2 — меньший показатель преломления (например, воздух).
В этой статье использованы материалы из Федерального стандарта 1037C. Администрация общих служб . Архивировано из оригинала 2022-01-22. (в поддержку MIL-STD-188 ).
