更新时间：2024-04-03 16:32
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。
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。
光程（optical path）是光学领域的一个基础概念，常用 表示，其定义为光传播的几何路程 与所在介质折射率 的乘积，其表达式为：
光程差（optical path difference）为两束光光程的差值，其表达式为：
其中， 为真空中的光速， 为光在介质中的传播速度。
为了对光程更深入的理解，我们考虑光程的定义式 ，其中 可表示光在该介质中走过路程 所用的时间 ，而 就表示在同样的时间 里光在真空中走过的路程长度（可称为真空折合距离）。借助光程的概念，可把光在不同介质中所走过的路程折算成为真空中的路程长度，这样便于在同一标准下比较光在不同介质中所走路程的长度，此标准下的光程差才有意义。
在波动光学中，两束光的相位差成为了主要的研究对象，而光在不同介质之中传播是频率不变而波长会发生改变，因而相位关系也就不同。光程差整合了传播路径这一几何特征量和介质中光的波动性质的变化，利用真空折合距离差这一相同标准，可以计算出不同距离不同介质中传播的两束光的相位差。
光程与光程差作为光学中的基础量，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和应用。
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 ，两孔间距为 ，小孔至屏的距离为 ，介质折射率为 ，试求干涉条纹间距。
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
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。