Comprimento do caminho óptico - Optical path length

Em óptica , o comprimento do caminho óptico ( OPL ) ou distância óptica em um meio homogêneo é o produto do comprimento geométrico do caminho óptico seguido pela luz e o índice de refração do meio através do qual um raio de luz se propaga; para meios não homogêneos, o produto acima é generalizado como um integral. Em muitos livros didáticos, é simbolicamente escrito como Λ . Uma diferença no OPL entre dois caminhos é freqüentemente chamada de diferença de caminho óptico ( OPD ). OPL e OPD são importantes porque determinam a fase da luz e controlam a interferência e a difração da luz à medida que ela se propaga.

Formulação

Em um meio de índice de refração constante, n , o OPL para um caminho de comprimento geométrico s é apenas

Se o índice de refração varia ao longo do caminho, o OPL é dado por uma integral de linha

onde n é o índice de refracção local como uma função da distância ao longo do percurso C .

Uma onda electromagnética de propagação ao longo de um caminho C tem a mudança de fase sobre C como se fosse um caminho de propagação num vácuo , o comprimento dos quais, é igual ao comprimento do percurso óptico de C . Assim, se uma onda está viajando através de vários meios diferentes, o comprimento do caminho óptico de cada meio pode ser adicionado para encontrar o comprimento do caminho óptico total. A diferença de caminho óptico entre os caminhos percorridos por duas ondas idênticas pode então ser usada para encontrar a mudança de fase. Finalmente, usando a mudança de fase, a interferência entre as duas ondas pode ser calculada.

O princípio de Fermat afirma que o caminho que a luz percorre entre dois pontos é o caminho que tem o comprimento mínimo do caminho óptico.

Diferença de caminho óptico

O OPD corresponde ao deslocamento de fase sofrido pela luz emitida por duas fontes previamente coerentes ao passar por meios de diferentes índices de refração . Por exemplo, uma onda que passa pelo ar parece viajar uma distância mais curta do que uma onda idêntica no vidro. Isso ocorre porque a fonte no vidro terá experimentado um número menor de comprimentos de onda devido ao índice de refração mais alto do vidro .

O OPD pode ser calculado a partir da seguinte equação:

onde d 1 e d 2 são as distâncias do raio que passa pelo meio 1 ou 2, n 1 é o maior índice de refração (por exemplo, vidro) e n 2 é o menor índice de refração (por exemplo, ar).

Veja também

Referências

  • Domínio público Este artigo incorpora  material de domínio público do documento General Services Administration : "Federal Standard 1037C" .(em apoio a MIL-STD-188 )
  • Jenkins, F .; White, H. (1976).Fundamentos de Óptica(4ª ed.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-032330-5.