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新京葡娱乐场官网下载菲涅耳定律如何解释光的

2019-11-19 02:30

  菲涅耳定律中提出的衍射似乎与最小作用量原理有一定冲突,而光学中的费马原理即是最小作用量原理的一种表述形式,费马原理能较完美的解释光的直进,但菲涅耳原理如何解释光的直进呢?...

  菲涅耳定律中提出的衍射似乎与最小作用量原理有一定冲突,而光学中的费马原理即是最小作用量原理的一种表述形式,费马原理能较完美的解释光的直进,但菲涅耳原理如何解释光的直进呢?

  我由薛定谔的那个波函数的坍缩想到的,显然光的直进性是几何光学尺度下的近似,因为稍精密一点的光学仪器,普物教材上提到过,就应该放弃几何光学,采用波动光学设计。那么楼主可以考虑菲涅耳的矩孔衍射公式,然后进行极限情况下的数学讨论,应该会得到一个与实际相符的近似。不过我目前的数学是……应付不了了。这是自己看书消遣时想到的。

  我的原则是我会的我懂的我就会去尝试回答,尽力让出问题的人和参与讨论的人能明白我说什么。

  但是很遗憾的告诉你,这题目我找了下,没什么发现。自己在百度搜搜,然后去GOOGLE去搜搜,应该会有所收获。

  展开全部费马原理属于几何光学,而菲涅尔提出的衍射是波动光学的基础。先要明确,波动光学比几何光学更能反映光的本质,它更精致,更正确。

  用波动光学大致可以这样来解释光的直进:首先要知道“子波(或称次波)”概念:它指任何一列波的波前曲面(大致就是与光的传播方向垂直、光束最前端的那个面。比如平面波的波前通常是一个有限大小的平面,球面波的波前是那一时刻波最前面所达到的那个球面)上的任何一点都可以视为向前发出球面波的新的波源,这无限多个新波源发出的无限多个的小球面波就是原来那列波的子波。这些子波的包络面(即与所有这些子波的波前相切的曲面)就是原来那列波的新波前。接下来还要明确两点:1)直进的光波波束的横截面的尺度要远大于光波的波长;2)发出光波的光源是平面光源,或至少光源面的曲率半径远大于光波的波长。这两点有一点不满足,光都必定要明显地散开,而不可能沿直线前进。光的直线传播实质上就是光波在光源的曲面上(或任意时刻的波前曲面上)的各个不同的子波之间的干涉。具体处理需要使用曲面积分。当满足前述两条件时,对衍射(即光要散开)贡献最多的曲面边缘部分的子波数量占整个曲面上的子波数量的比例很小——衍射很不明显——趋近于几何光学的描述。学好数学,方能彻底理解衍射是如何导致直线传播的。

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