惠更斯-菲涅耳原理

gds

惠更斯-菲涅耳原理

  z2 D% ~+ Y# L1 N
, d& z6 Q/ d  ^2 i7 X
# L; P6 v  |. _. {8 D


: u- w( s6 O* S1 l! H9 \& {$ v   
# u9 m1 K  t+ \& s: F    利用惠更斯原理，可以定性地从某时刻的已知波阵面位置求出后面另一时刻的波阵面位置。但惠更斯原理的子波假设不涉及子波的强度和相位，因而无法解释衍射图样中的光强分布。
    菲涅耳在惠更斯的子波假设基础上，提出了子波相干叠加的思想，从而建立了反映光的衍射规律的惠更斯－菲涅耳原理：
    波阵面前方空间某点处的光振动取决于到达该点的所有子波的相干叠加。

9 Z; T& P* k6 t, j
3 i+ ], Y  t2 P: }
- V1 }* `% L: q0 F5 i$ I/ Q    如右图所示,某时刻的波阵面可分割为无限多个面元，每个面元都是一个子波源，各子波源发射的子波传播到P点时，在P点产生光振动
, |; m4 b5 @% K* p


0 N+ ], {4 p  c7 z! q" I

( T( R2 |$ L% e& t9 `  
8 B! i2 H% C6 I/ n
. K# B( s8 D) y+ x$ {
0 E: g' }$ }9 ?% W1 K8 \) h
式中C是比例常数，F( q ) 是随q 增大而缓慢减小的倾斜因子。S面上所有面元发出的子波在该点的相干叠加，就是菲涅耳衍射积分公式：
                  


/ D. B. t1 z$ P7 K, ^" O    对于点光源发出的球面波，初相位j0可取为零，且倾斜因子
/ _' `0 f. U  B5 G
* n' L' G- D+ X7 E8 Q
1 V3 R; |* v. E, C! p6 E
. ~0 N/ t" T- f4 V3 E8 B    利用菲涅耳衍射积分，原则上能计算不同形状波阵面的衍射问题，但计算较为复杂。