光程（optical path）是光学领域的一个基础概念，其定义为光传播的几何路程与介质折射率的乘积。光程差（optical path difference）顾名思义，即为两束光光程之差，在几何光学和波动光学中光的干涉、衍射及双折射效应等的推导过程中都具有重要意义。

中文名：光程差

外文名：optical path difference (opd)

学科：光学

光程差（optical path difference）顾名思义，即为两束光光程之差，是将光传播的几何距离与光波的振动的性质整合在一起的重要物理量，在几何光学和波动光学中光的干涉、衍射及双折射效应等的推导过程中都具有重要意义。

一、费马原理

费马（Feramt）在1657年首次提出了最短传播时间原理，后称之为费马原理：在给定的两点间，光沿所需时间最短的路径传播，即：光总是沿光程最小的路径传播。

费马原理是几何光学最基础的公理，光在同一介质中沿直线传播，光的反射定律及光的折射定律等基本规律都是通过费马原理推导出的。其揭示了光的传播路径与光程的关系。

二、光的干涉

相干光相互叠加会出现明暗交替的干涉条纹，可以通过光程差来计算干涉条纹的特征。

例：杨氏双缝干涉实验中，准单色光波长为

%20，小孔至屏的距离为

%20，介质折射率为

%20，试求干涉条纹间距。

图示

解：可计算第一亮纹与中心亮纹间距。

光程差

两条相邻亮纹均叠加增强，所以其相干光光程差应该为一个波长

。

即：

所以，条纹间距

三、光的衍射

图1

衍射效应发生时，随着与狭缝中心线的竖直距离（x方向）不同，到P点的光程差也不同。如图1，为单缝夫琅禾费衍射示意图。

设

为狭缝中点光程，

为竖直坐标为

处的光程，则到P点的光程差为：

。

代入振幅积分公式

对

积分变形易得：

其中，

，

为狭缝宽度，

为波长 。