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遇到相差试样后，入射照明波前会根据试样的几何形状、折射率和厚度发生变形。这个交互式程序探讨了在波前形状中观察到的各种变形，因为具有不同特性的样品被平面光束照射。
本程序使用出现在窗口中的矩形样本（由深灰色框表示）进行初始化，其任意折射率为 1.50（近似于玻璃块的折射率）。样品周围是折射率较低的介质（默认为 1.30）。一系列连续的平面波前从窗口的左侧到右侧撞击并穿过样品。当每个波前通过样品时，它会根据样品的几何形状、折射率差异和厚度发生变形和延迟（或提前）。
为了操作本程序，请使用滑块、单选按钮和下拉菜单来更改试样和周围介质参数，以引起与试样相互作用的波前的变化。将试样宽度和试样高度滑块控制这些几何参数，可用于对样品和相应的波前形状产生简单的线性变化。增加具有比周围介质更高折射率的试样的宽度会在波前穿过试样的部分产生更大的延迟。相比之下，对折射率低于介质的样本进行相同的操作将推进波前。增加试样的高度会导致在平行于波前的方向上产生更大的变形。
样品和周围介质之间的折射率比可以使用环绕声 RI：样品 RI滑块进行调整。样品的折射率范围为 1.20 到 1.50，而周围介质的折射率固定为 1.30（近似缓冲盐水）。波前样式可以通过一对单选按钮在Planar Wavefronts和Linear Wavefronts之间进行切换，Planar Wavefronts具有锐利的前沿，强度逐渐降低，而Linear Wavefronts由一条线表示。可以使用试样形状下拉菜单选择几种试样几何形状，包括矩形、复杂和椭圆。
存在于照明光束中的入射波前在通过相差样本时被分成两个分量。主要成分是未偏离（或未衍射；零阶）平面波前，通常称为环绕(S) 波，它穿过和围绕样品，但不与其相互作用。此外，还会产生偏离或衍射的波前（D波），该波前会散布在随样品尺寸增加的宽弧（在许多方向上）上。
由非吸收性透明相差样品散射的入射光相对于不直接与构成样品的原子和分子相互作用的那些光波在相差上延迟四分之一波长。与光通过介质传播的方式类似，散射涉及光波与原子的相互作用以及该原子随后重新发射光。当电磁波（例如包含在入射光波中的电磁波）与原子或分子相互作用时，电子响应于电磁波的电场变化以振荡方式移位。随着电子首先在一个方向上加速，然后在另一个方向上加速，一种新的电磁波被重新发射。当电子静止时，发射场为零。因此，产生的电磁辐射与电荷速度或电荷加速度的变化率成正比。因为在简谐运动中，加速度是速度的四分之一波长，所以发射的光波滞后于入射波的相应四分之一波长。
当照明波前进入非吸收介质（例如水中的薄玻璃板）时，在每一层，板中的一些原子与入射光波相互作用并重新发射相差延迟四分之一的光-波长。每个原子都充当一个点源，并且共同地，发射的小波形成一个新的平面波，该平面波滞后于已经穿过或围绕玻璃板中原子的入射波前四分之一波长。这个新延迟的波阵面是低幅度的，并且与入射波阵面相长干涉，以产生一个延迟波长的一小部分（大约二十分之一）的合成波阵面，如图 1(a) 所示。由于相消干涉，横向散射基本上为零。最终结果，对于浸入水中的薄玻璃板，入射波前有一个轻微的浮雕区域（见图 1（b））。重申一下，波前的浮雕部分可以被视为入射波前（零阶光）和散射或衍射光的低振幅波前的总和，后者延迟了四分之一波长。随着该过程不断重复（对于较厚和不规则的试样），所产生的波前相对于不通过试样的波前越来越延迟。
平板玻璃板包含许多原子平面，这些平面跨越二维的大区域。然而，该板（与大多数生物和材料样本一样）也包含带有原子的边缘，这些原子散射光相对于入射波前延迟四分之一波长。在边缘产生的小波向所有方向传播，但不会形成沿光轴或入射波前方向传播的平面波。样品边缘衍射的光相对于零级入射照明延迟四分之一波长，边缘越厚，这种衍射光的强度就越大。较厚的样品比较薄的样品衍射更多的光，但相差关系保持不变（延迟四分之一波长）。
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