【中華百科全書●科學●干涉】

楊籍富

【中華百科全書●科學●干涉】

 

干涉是週期性波動相互作用而產生的現象。

 

此類波動包括電磁波、聲波、水波等。

 

當兩個或多個波動於同一時間相遇於一點，即在該處形成一合成波動。

 

其振幅需要按照重疊原理來計算。

 

其值為各參與干涉的波動振幅的代數和（或矢量和）。

 

為了方便起見，以兩振幅相同的波動為例以簡述干涉現象。

 

假若兩波動相遇時同相（即相差是一百八十度的偶數倍），合成波動的振幅應是各波動振幅的兩倍（圖1）。

 

因為光強度與振幅平方成正比，光在相遇點的強度因而是每個波動強度的四倍。

 

此種現象稱為建設性干涉。

 

假如兩波動相遇時相差是一百八十度的奇數倍，其合成波振幅為零而呈現黑暗（圖2）。

 

稱為毀滅性干涉。

 

干涉現象並不毀滅或添增能量，不過使它重新分布而矣。

 

能量由黑暗的毀滅性干涉地區被移到光亮的建設性干涉地區，其總量還是遵守能量不滅定律。

 

參與干涉各波動的頻率必須相等或其值非常接近。

 

另一要點是光的相參性。

 

兩波動相差為定值時，即稱為俱有相參性。

 

祇有相參性波動所產生的干涉現象才可以被容易觀察到。

 

一般傳統光源是受熱金屬絲裏受激態中的原子所放出的波列。

 

每一波列為時極之短暫，約為10-8秒。

 

相鄰的兩波列的相差並無一定關係，屬於不規則性的變化。

 

非相參性的兩光源所產生的干涉條紋的形狀和位置，最多祇能維持10-8秒，所以不能被觀察到。

 

通常利用光學儀器把從一個光源放出光波，分成兩條或多條路徑，再聚集以觀察其干涉現象。

 

此時相差純由光程差所引起，對固定一點而言是一定值。

 

所以干涉條紋形狀和位置都非常穩定。

 

（老瑞澄）

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=8991