光程(光学路径长度)计算器

Optical Path Length Calculator

Compute optical path length and optical path difference for interference analysis.

📐 计算公式
光程:光程 OPL = 折射率 n × 几何路程 L(mm);联动量:米口径 = nL ÷ 1000(m)、折射率增量 = n−1、光程与 (n+1) 之比 = nL ÷ max(n+1,10⁻⁹)。校验:无强校验,空值按 0 兜底。判据:无固定分级,光程即同等传播时间内光在真空中走过的距离,n 越大光程越长。

由折射率与几何路程,按 光程 = n·L 计算光在介质中的等效真空路径。

Formula & Standard References

Item Formula / Note Source / Standard
Definition of optical path length OPL = n · d, the product of refractive index and geometric distance ISO 80000-7:2019, Quantities and units - Part 7: Light and radiation
Fermat principle Light follows the path for which the optical path length is stationary, usually minimal Fermat P. (1662); Born M, Wolf E, Principles of Optics (7th ed.), Cambridge
Relation to phase Phase difference Δphi = (2·pi/lambda_0) · OPL, where lambda_0 is the vacuum wavelength Born M, Wolf E, Principles of Optics (7th ed.), Cambridge Univ. Press
Special case in vacuum In vacuum n = 1, so the optical path equals the geometric distance Born M, Wolf E, Principles of Optics (7th ed.)
📌 计算说明
  • 光程是把介质路径折算为真空等效长度,费马原理与干涉分析的基础。

📚 深度解析:光程计算

💡 常见使用场景

单介质
n=1.5 的玻璃厚 10cm → 光程 OPL=1.5×10=15cm,等效空气走 15cm 的相位延迟。
多段
空气 5cm(n=1)+水 3cm(n=1.33) → OPL=5+3.99=8.99cm;干涉看各路 OPL 差是否为 λ 整数倍。

❓ 常见问题(FAQ)

光程是什么?
几何路程按折射率加权,反映相位累积;等光程即等相位,是干涉亮暗的判据。
光程和路程区别?
真空中相等;介质中光程=折射率×路程,比几何路程长(光变慢)。