光路長

光学において、光路長（OPL、式ではΛと表記）は、光が真空中を移動する際に、特定の媒体を通過するときと同じ位相差を生み出すために必要な長さであり、光学長または光学距離とも呼ばれます。これは、光がたどる光路の幾何学的長さと、光線が伝播する均質媒体の屈折率との積によって計算されます。不均質光学媒体の場合、上記の積は、光線追跡手順の一部として経路積分として一般化されます。2つの経路間の OPL の差は、しばしば光路差（OPD ）と呼ばれます。OPL と OPD は、光の位相を決定し、伝播する際の光の 干渉と回折を制御するため重要です。

屈折率nが一定の媒体では、幾何学的長さsの経路のOPLはちょうど

${\displaystyle \mathrm {OPL} =ns.\,}$

屈折率が経路に沿って変化する場合は、OPLは線積分で与えられる。

${\displaystyle \mathrm {OPL} =\int _{C}n\mathrm {d} s,}$

ここで、nは経路Cに沿った距離の関数としての局所屈折率です。

経路Cに沿って伝播する電磁波は、真空中の経路を伝播するのと同じように、経路Cにわたって位相シフトを持ちます。この経路の長さは、 Cの光路長に等しくなります。したがって、波が複数の異なる媒体を通過する場合、各媒体の光路長を加算して、合計光路長を求めることができます。次に、2 つの同一波がたどる経路間の光路差を使用して、位相変化を求めることができます。最後に、位相変化を使用して、2 つの波の干渉を計算できます。

フェルマーの原理は、2 点間の光の経路が最小の光路長を持つ経路であると述べています。

OPD は、以前はコヒーレントであった 2 つの光源から放射された光が、屈折率の異なる媒体を通過するときに受ける位相シフトに対応します。たとえば、空気を通過する波は、同じ距離を移動する同一の波がガラス内を通過する場合よりも移動距離が短くなります。これは、ガラスの屈折率が高いため、同じ距離に収まる波長の数が多いためです。

OPD は次の式で計算できます。

${\displaystyle \mathrm {OPD} =d_{1}n_{1}-d_{2}n_{2}}$

ここで、d ₁とd _{2 は}、媒体 1 または 2 を通過する光線の距離、 n ₁は大きい屈折率 (例: ガラス)、n _{2 は}小さい屈折率 (例: 空気) です。

• 気団（天文学）
• ラグランジュ光学
• ハミルトン光学
• フェルマーの原理
• 光学的深さ

•  この記事には、連邦規格 1037Cのパブリック ドメイン マテリアルが組み込まれています。一般調達局。2022 年 1 月 22 日にオリジナルからアーカイブされました。( MIL-STD-188 をサポート)。
• ジェンキンス、F.; ホワイト、H. (1976)。光学の基礎（第4版）。マグロウヒル。ISBN 0-07-032330-5。