菲涅尔原理

发布网友发布时间：2022-04-25 20:04

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热心网友时间：2022-06-17 00:39

衍射：光在传播中遇到障碍物时，偏离原来传播方向进入障碍物的几何阴影区的现象光的衍射现象的本质：无限多个相干光的叠加结果光的干涉是有限个相干光的叠加（1）衍射现象的基本物理特征光的衍射现象，属于光在传播过程中因与物质发生相互作用（即光遇到障碍物）而表现出来的一种传播行为。具体地讲就是，在各向同性的、均匀的、线性稳定介质中，一束光在其前进的道路上，当遇到障碍物时因光波的波振面受到*，其波振面就要发生连续畸变；与之相应，光能量（或者光能流）的传播方向、传播径迹和传播路径—— 即光线的方向就要发生连续的弯曲。其结果导致：光的传播严重背离几何光学中的直线传播定律，使光能量（或者光能流）即光线进入几何阴影区，并在障碍物之后的观察屏上形成了一系列明暗相间的、非均匀的、稳定的、具有空间周期性的光强分布。（2）. 衍射现象的物理本质光波波振面上的每一点，都可以作为新的子波源，由它们发出新的球面子光波。这些球面子光波由于是从同一个光源所发出的同一束光的同一个波振面上产生的，因而它们满足相干光条件，所以当它们在观察屏上相遇时就会相干叠加并形成子波的干涉现象，这无限多个子波干涉之后的宏观表现便构成了光的衍射现象。所以，衍射在本质上属于干涉，而且是一种特殊的干涉现象。必须强调指出的是：尽管我们已经知道，在各向同性的、均匀的、稳定的线性介质中，光遇障碍物时其传播路径和传播方向等要发生连续弯曲，但是，当光离开障碍物之后其传播路径和传播方向等仍然接近直线传播。因此，在实际计算中，我们仍然以直代曲，对其进行必要的理论分析和理论处理。由此产生的误差很小，可以忽略不计。（3）. 衍射的分类按照光源及被观察点在空间的相对位置来划分，光的衍射现象可以分为两类：远场衍射和近场衍射。远场衍射当光源及被观察点在无限远或者相当于无限远处时，所产生的一类衍

热心网友时间：2022-06-17 00:39

介质中波动传播到的各点，都可看成是发射子波的新波源，在以后的任何时刻，这些子波的包迹就是新的波阵面。光在传播过程中遇到障碍物，光波会绕过障碍物继续传播。

如果波长与障碍物相当，衍射现象最明显。

惠更斯原理只能定性解释波的衍射现象，不能给出波的强度，不能解释衍射现象中明暗相间条纹的形成。

菲涅耳在惠更斯原理基础上加以补充，给出了关于位相和振幅的定量描述，提出子波相干叠加的概念。

从同一波面上各点发出的子波，在传播到空间某一点时，各个子波之间也可以互相迭加而产生干涉现象。

这个经菲涅尔发展的惠更斯原理称为惠更斯—菲涅耳原理：

波前Z上每一个dZ都是新的波动中心，它们发出次波。在空间某点P的振动是这些所有次波的干涉叠加。

热心网友时间：2022-06-17 00:40

菲涅耳的科学成就主要有两个方面。一是衍射。他以惠更斯原理和干涉原理为基础，用新的定量形式建立了惠更斯--菲涅耳原理，完善了光的衍射理论。他的实验具有很强的直观性、明锐性，很多现仍通行的实验和光学元件都冠有菲涅耳的姓氏，如：双面镜干涉、波带片、菲涅耳透镜、圆孔衍射等。另一成就是偏振。他与D.F.J.阿拉果一起研究了偏振光的干涉，确定了光是横波（1821）；他发现了光的圆偏振和椭圆偏振现象（1823），用波动说解释了偏振面的旋转；他推出了反射定律和折射定律的定量规律，即菲涅耳公式；解释了马吕斯的反射光偏振现象和双折射现象，奠定了晶体光学的基础。