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惠更斯——菲涅耳原理 光的衍射现象 2.1.2 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。 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”。 (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 (4). 积分公式： ——菲涅耳衍射积分 谢谢观赏！ * * 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。 (1) 单缝衍射 (2 ) 圆孔衍射 (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 ④ ? 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。 K(?): 倾斜因子 C: 比例系数 (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 衍射物 光源 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。 P点在无穷远 L1 L2 S f2 f1 P