光的干涉中路程差包括:
1. 两相干光源波程差的绝对值。
2. 两光波的位相差。
光的干涉是波动现象之一,具有非常重要的实际应用,如分光仪、干涉滤色片等。同时,干涉现象也是光波的基本性质之一,是光波叠加原理的重要实验证明。
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题目:已知相干光源S1和S2发出的光波在空间某点叠加后,振动减弱,形成暗点。请分析说明产生这一现象的原因。
解答:
光的干涉中路程差是产生干涉现象的关键因素之一。当两列光波的相位差发生变化时,光波的振幅叠加区域和振幅抵消区域就会交替出现,从而形成干涉现象。
假设两列光波的频率为f,波长为$\lambda$,相位差为$\Delta\phi$。当两列光波在空间某点叠加时,它们的相位差为$\Delta\phi = 2\pi n$,其中$n$为空间点的位置坐标。当相位差为$2\pi n$时,两列光波的振幅叠加,形成明亮的区域;当相位差为$2\pi(n+1)$时,两列光波的振幅抵消,形成暗点。
假设光源S1和S2在空间某点叠加时,它们的相位差为$\Delta\phi = 2\pi(m + \frac{n}{2})$,其中$m$为光源S1发出的光波的相位差,$n$为空间点的位置坐标。此时,光源S2发出的光波相位差为$m$,与光源S1发出的光波相位差相同。由于光源S2发出的光波相位差与光源S1发出的光波相位差相同,它们在空间某点叠加时就会产生干涉现象。
另一方面,假设光源S1和S2在空间某点叠加时,它们的相位差为$\Delta\phi = 2\pi(m + \frac{n}{4})$,其中$m$为光源S1发出的光波的相位差,$n$为空间点的位置坐标。此时,光源S2发出的光波相位差为$m + \frac{1}{4}$或$m - \frac{3}{4}$。由于光源S2发出的光波相位差与光源S1发出的光波相位差不同,它们在空间某点叠加时就不会产生干涉现象。
因此,光的干涉中路程差是产生干涉现象的关键因素之一。当两列光波的相位差发生变化时,它们在空间某点叠加时就会产生干涉现象或振动减弱现象。