Friday, August 31, 2012

ustc 距离有限的,或至少一个是悠闲的,为菲涅耳衍射;距离无限的,即平行光入射、出射,为夫琅

第四章 光的衍射


§4.1  惠更斯-菲涅耳原理

一.光的衍射现象
       波绕过障碍物继续传播,也称绕射。
二.次波




       光波在空间传播,是振动的传播,波在空间各处都引起振动,波场中任一点,即波前中任一点都
 可视为新的振动中心,这些振动中心发出的光波,称为次波。
      次波又可以产生新的振动中心,继续发出次波,由此使得光波不断向前传播。新的波面即是这些
 振动中心发出的各个次波波面的包络面。
      用次波的模型可以很容易解释光的衍射现象。
      波前上任一点都是一个次波中心,即一个点光源,发出球面波,两个点,即使是邻近的,发出的
 次波也是不同的。严格地说,是没�"光线"或"光束"之类的概念的。

三.次波的叠加--惠更斯-菲涅耳原理
   1.次波的相干叠加
       波前上任一点,即一个次波中心发出的球面次波在场点P处引起的复振幅
         ,瞳函数;  ,球面波;
         ,次波中心面元面积; ,倾斜因子。
        表达式为 
        将波前上所有次波中心发出的次波在P点的振动叠加,即得到该波前发出的波传到P点时的振动,
  即该波前发出的次波在P点引起的振动。这就是惠更斯-菲涅耳原理。
2.菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式
       由于波前是一连续分布的曲面,所有次波中心发出的次波在P点的复振幅就是以下积分
         
         
         其中
        为Q点到光源的连线、Q点到P点的连线分别Q点所在处面元的法线之间的夹角。
        菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式。
四.衍射的分类
       根据衍射障碍物到光源和接收屏的距离分类。
        距离有限的,或至少一个是悠闲的,为菲涅耳衍射;距离无限的,即平行光入射、出射,为夫琅
  和费衍射。




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