光程

光程是光在媒質中通過的路程和該媒質折射率的乘積。例如，在折射率為n的介質中，光行進一距離d，光程即為乘積nd，由n的物理意義可知，光在該介質中行經距離d所需的時間，與光在真空中行經nd距離所需的時間相等。這是因為，媒質的折射率等於真空中的光速和媒質中的光速之比，所以光程也就是在相同的時間內光在真空中通過的路程。

媒質的折射率 n，光行進一距離d，光在媒質中傳播的速度為v。由於，媒質的折射率等於真空中的光速和媒質中的光速之比，即，，所以，即在相等的時間內光在真空中行經的距離為nd。顯然，當光在折射率為n1、n2......的各介質中行程各為d1、d2......，則光程為

光程差是指光線在通過不同介質之後，兩段光線之間的差值。光程差與光的波長有著一定的關係。

在均勻介質中，光程可認為是在相等時間內光在真空中的路程：

當n=1，即光在真空中傳播時，光程為其幾何路徑的長度s。

光波在同一種介質傳播時，波長始終不變。當光波在不同介質中傳播時，光波的波長隨介質的不同而改變。為了方便計算相干光在不同介質中傳播相遇時的相位差，需要引入光程概念。

設頻率為 的單色光，在真空中傳播時的波長為 ，傳播速度為 ，且 。單色光的傳播速度在不同介質中不同，設在折射率為 的介質中傳播速度為 ，則有 ，在該介質中的波長為 。這說明單色光在折射率為的介質中傳播時，其波長為其在真空中傳播波長的 行倍。

若光在介質中傳播的距離為 ，則其相位的變化為：

式中表明單色光在折射率為的介質中傳播 距離產生的相位變化與在真空中傳播 產生的相位變化相同。於是把光在介質中傳播的幾何路程 與該介質折射率 的乘積定義為光程，即有：

當單色光連續經過幾種不同介質時，其光程為

 

干涉，衍射實驗常用透鏡匯聚平行光，以下簡單介紹平行光通過透鏡的等光程性，如圖2所示為透鏡成像光路圖，由幾何光學可知，在空氣中平行光通過透鏡后將匯聚到透鏡的焦平面F點形成亮點。由波動光學的觀點看同一光波面上A,B,C,D,E各點光線相位相同，到達焦平面F處依然相位相同，因干涉相長形成亮點。由此可以得到，從波面上各點到透鏡的焦平面F點，各光線經過的光程相等，稱為透鏡的等光程性。故光通過薄透鏡時，不會引起附加光程差。即：計算光程差時，不用考慮透鏡的影響