惠更斯——菲涅耳原理

(5).惠更斯—菲涅耳原理的不足
(a)．次波是以假设形式提出的。
假设消除倒退波，没有理论根据，也不 正确。
衍射现象的分类
菲涅耳衍射:光源和观察屏（或二者之一） 离衍射孔（或缝）的距离有限，它也称 近场衍射，这种衍射图形会随屏到孔（缝） 的距离而变，较复杂。 P 光源
衍射物
观察屏
夫琅和费衍射:光源和观察屏都离衍射孔 （或缝）无限远,也称远场衍射，它实际上 是菲涅耳衍射的极限情形，以下仅讨论 此种衍射。
2.1.3 惠更斯－菲涅耳原理
(1)、菲涅耳对惠更斯原理的改进
改进：根据“次波”假设 ，补充了振幅相 位的定量表示式，增加了“次波相干叠加”。
(2)、惠—菲原理：波传到的任何一点都是次 波的波源，各次波在空间某点的相干叠加， 就决定了该点波的强度。
(3). 四个假设 ① 所有次波都有相同的初相位（令0 = 0) ② 次波是球面波
k ( )
1
K(): 倾斜因子 C: 比例系数
0
π 2

(4). 积分公式： dsK ( ) dE cos(kr t ) r K ( ) dE c cos(kr t ) ds r K ( ) A( ) E dE c cos(kr t ) ds r ——菲涅耳衍射积分
光的衍射现象
(1) 单缝衍射
E
S
E
S
(2 ) 圆孔衍射
2.1.2
ຫໍສະໝຸດ Baidu
惠更斯原理
(1)、惠更斯原理
a.波面：波射线 b.惠更斯原理： 任何时刻波面 上的每一点都可作 为次波的波源，各自发出球面次波；在以后的 任何时刻，所有这些次波面的包络面形成整个 波在该时刻的新波面——“次波”假设。
能解释：直线传播、反射 、折射、晶 体的双折射等； 不能解释：波的干涉和衍射现象（未涉 及波长等）； 而且由惠更斯原理还会导致有倒退波的 存在，而实际上倒退波是不存在的。
惠更斯——菲涅耳原理
2.1 惠更斯－菲涅耳原理
2.1.1 光的衍射现象 光在传播过程中绕过障碍物的边缘而 偏离直线传播的现象叫光的衍射。 不但光线拐弯, 而且在屏上出现 明暗相间的条纹。 刀片,小圆盘的 衍射(透明片)。
透过手指缝看灯，也能看到衍射条纹。 衍射条件：障碍物的线度a近似等于光波波长。 a=10~100λ时，衍射现象显著，当a≈λ时，衍射现象极端明显 。
P点在无穷远
L1 S
L2 P
f1
f2
谢谢观赏！
1 dE cos(kr t ) r ds ③ dEp
④
2


, nr (相位差，光程差 )
Huygens-Fresnel Principle：从同一波阵面上 各点所发出的子波，经传播而在空间某点相 遇时，也可相互迭加而产生干涉现象。
dS 2r dE CK ( ) cos(t ) r