1、CH5-2惠更斯菲涅耳原理惠更斯菲涅耳原理Huygens-Fresnel principle1. .波傳到的任意點(diǎn)都是次波的中心波傳到的任意點(diǎn)都是次波的中心2. .包圍光源的任一波前上各次波在空間各點(diǎn)包圍光源的任一波前上各次波在空間各點(diǎn) 進(jìn)行相干進(jìn)行相干 疊加疊加5.2 惠更斯菲涅耳原理惠更斯菲涅耳原理一一. 惠更斯原理及其困難惠更斯原理及其困難能夠解決波面為受阻情況下均勻波的傳播方向，但能夠解決波面為受阻情況下均勻波的傳播方向，但不能說(shuō)明干涉和衍射不能說(shuō)明干涉和衍射波的波的振幅振幅和和位相位相？二二. 惠更斯菲涅耳原理惠更斯菲涅耳原理概括為：概括為：波面上各點(diǎn)均是相干次波源波面上各點(diǎn)均是相干

2、次波源菲涅耳發(fā)展了惠更斯原理，從而深入認(rèn)識(shí)了衍射現(xiàn)象。菲涅耳發(fā)展了惠更斯原理，從而深入認(rèn)識(shí)了衍射現(xiàn)象?；莘圃硖峁┝擞没莘圃硖峁┝擞酶缮娼忉屟苌涞幕A(chǔ)干涉解釋衍射的基礎(chǔ)。 惠更斯惠更斯- -菲涅耳原理菲涅耳原理對(duì)于點(diǎn)光源發(fā)出的球面波，初相位可取為零對(duì)于點(diǎn)光源發(fā)出的球面波，初相位可取為零2cos1)(F2. 解決解決倒退波倒退波問(wèn)題問(wèn)題0,( )1,( )02FF而原而原菲設(shè)菲設(shè)iid ( )( )( )d( )( )( )dkrkreE PCE QFSreE PCE QFSrprn光源光源SdSQ1. P點(diǎn)位相：點(diǎn)位相： 的相位差的相位差不影響衍射圖樣不影響衍射圖樣( (強(qiáng)度分布強(qiáng)度分布)

3、)/2三三. .基爾霍夫衍射積分基爾霍夫衍射積分?jǐn)?shù)學(xué)上證明數(shù)學(xué)上證明: :光場(chǎng)中任一點(diǎn)光場(chǎng)中任一點(diǎn)P P的擾動(dòng)的擾動(dòng), ,可以通過(guò)曲面積分可以通過(guò)曲面積分, ,用包圍該點(diǎn)任一閉和曲面上的場(chǎng)值及梯度值表出用包圍該點(diǎn)任一閉和曲面上的場(chǎng)值及梯度值表出1. 開(kāi)口處光場(chǎng)及其梯度值與無(wú)屏?xí)r同開(kāi)口處光場(chǎng)及其梯度值與無(wú)屏?xí)r同忽略屏對(duì)入射場(chǎng)的影響忽略屏對(duì)入射場(chǎng)的影響2. 緊貼屏后緊貼屏后( ( 1 1) )處無(wú)擾動(dòng)處無(wú)擾動(dòng)光場(chǎng)及光光場(chǎng)及光 場(chǎng)梯度值為零場(chǎng)梯度值為零忽略入射場(chǎng)在不透光屏后的擴(kuò)展忽略入射場(chǎng)在不透光屏后的擴(kuò)展21d.d.d.d.)( 0 r0P1120SRrQ1/ad)cos(cos21)(i1)(0ireQEPEkr基爾霍夫衍射公式基爾霍夫衍射公式基爾霍夫邊界條件是基爾霍夫邊界條件是不自洽不自洽嚴(yán)格的衍射理論嚴(yán)格的衍射理論-矢量衍矢量衍射射理論理論標(biāo)量衍射理論標(biāo)量衍射理論：衍射孔徑遠(yuǎn)大