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菲涅耳在惠更斯原理的基礎上,增加了描述二次波基本特徵的相位和振幅的定量表示,並增加了“二次波相干疊加”原理,從而發展了惠更斯-菲涅耳原理。 該原理的內容表述如下:面積元DS發射的每個波的振幅和相位滿足以下四個假設:
1)在波浪理論中,波面是乙個等位基因相。因此,可以假設在DS平面上不同點發射的所有次級波都具有相同的初始相位(可以設定為零)。 2)二次波在p點處引起的振動幅度與r成反比。
這相當於表明二次波是球面波。 (3)表面元DS在P處發射的二次波幅值與DS的面積成正比,與傾角有關,其中為DS的法線N與DS到P點的連線R之間的夾角,即DS發出的二次波到達P點時的幅值隨(傾角係數)的增加而減小。 4)次級波在p點處的相位,由光路nr決定。
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波面上的每個點(面)都是乙個次級球波的子波源,小波的波速和頻率等於初級波的波速和頻率,此後每個時刻小波表面的包絡是當時總波的波面。 其核心思想是,介質中任何地方的波動狀態都由各地的波動決定。
光的線性傳播、反射和折射可以用這種方式來解釋。 此外,惠更斯原理解釋了晶體的雙折射。 但是,原來的惠更斯原理比較粗糙,無法解釋衍射現象,惠更斯原理也導致了回歸波的存在,這顯然是不存在的。
由於惠更斯原理的二次波假設不涉及波的時空週期性特徵,如波長、振幅和相位,雖然可以解釋波在障礙物後面彎曲並沿直線傳播的現象,但實際上,光的衍射要微妙得多,例如,有明暗條紋, 表示每個點的振幅不相等,對此無能為力。因此,有必要能夠定量計算光到達的空間範圍內任何點的振幅,以便更精確地解釋衍射現象。 看。
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惠更斯菲涅耳原理是,波在介質中傳播的每個點都可以看作是發射小波的新波源,當光在傳播過程中遇到障礙物時,光波會繞過障礙物繼續傳播,惠更斯菲涅耳原理可以正確解釋波的傳播。 惠更斯是荷蘭物理學家、天文學家和數學家,菲涅耳被稱為“物理光學的創始人”。
如果波長與障礙物相當,則衍射現象最為明顯。 當同一波面上不同點發射的小波傳播到空間中的某個點時,小波也可以相互疊加,光束干涉。
假設有兩個相鄰的房間,A 和 B,它們之間有一扇敞開的門。 當聲音來自房間 A 的角落時,房間 B 中的人聽到的聲音就好像來自位於門口的波源一樣。 對於B房間的人來說,位於門口的空氣振動是聲音的來源。
菲涅耳補充了惠更斯的原理,他說,從同一波平面上的不同點發射的小波在傳播到空間中的某個點時也可以相互疊加,產生干涉現象。
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惠更斯菲涅耳原理是一種用於研究波傳播的分析方法。
惠更斯菲涅耳原理正確地解釋和計算了波的傳播。 基爾霍夫的衍射公式為衍射提供了嚴格的數學基礎,衍射基於波動方程。
以及格林的第二個身份。
從基爾霍夫的衍射公式中,可以推導出惠更斯的菲涅耳原理。 菲涅耳在惠更斯菲涅耳原理中的假設將自然地體現在這種推導中。
例。 讓我舉乙個簡單的例子來說明這個原則。 假設有兩個相鄰的房間,A 和 B,在這兩個房間之間有一扇門,用一鍵式鄭元扇開啟。
當聲音來自房間 A 的角落時,房間 B 中的人聽到的聲音就好像來自位於門口的波源一樣。 對於B房間的傻瓜來說,門口空氣的振動是聲音的來源。
光波對狹縫或孔徑的衍射也可以用這種方式處理,但由於可見光的波長很短,所以直觀上並不明顯,因此很難觀察到這種效果。
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也就是說,光波的原理。
惠更斯原理指出:對於任何型別的波,從。
波源發射。 的子小波,它的。
波面上的任何點都可以用作。
子波源的波源,每個子波源的波面包絡面是下乙個新的波面。
他認為每個發光體都是乙個微粒。
脈衝被傳輸到附近的瀰漫介質(“以太”)粒子,每個受激粒子成為彈性移動他的球形小波的中心。
碰撞理論。 據信,這樣一組粒子雖然本身沒有前進,但可以同時傳播向各個方向傳播的脈衝。
光束相互相交而不相互影響,在這裡。
使用的基礎。
圖表方法解釋了光的反射和折射。
其表示如下:在某一時間t,波源發出的波擾動傳播到波面,其上的每乙個面元都可以看作是波的波源,面元發出的小波相互交向。
方向傳播,在後來的時刻t'形成小波,各向同性。
在均勻介質中,子波表面的半徑為 uδt。
球形,u是。
波速,tt'-
t,這些潛艇。
波面的包絡線為 t'波面始終受到總擾動的影響。
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惠更斯原理:介質中任何波表面的每個點都可以看作是產生球形子波的波源; 在此之後的任何時候,這些小波的包絡層都會形成乙個新的波面。
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時間最終會證明惠更斯是對的,也許是100年或1000年。
很多人不了解空間的性質,以太的性質,所以他們當然無法理解惠更斯。
惠更斯闡述了光的本質性質,而現代人則將空間傳播的波狀性質與物質的性質混為一談,這是問題的根源。
總之,要理解空間,我們必須提出乙個問題,空間的多公尺諾骨牌效應。
所謂光的傳播,本質上是空間的多公尺諾骨牌效應,是空間的屬性,而不是光的屬性。
嚴格來說,粒子是不存在的,所謂粒子是空間資訊的過渡過程,其實是一種空間特徵,與宇宙的誕生息息相關。
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這是光學的範疇,是光的粒子理論和波動理論數百年來鬥爭的產物。 具體來說,波面上的任何一點都可以看作是新的二次波源,由它們發出的多個二次波組成的包絡是後來的新波面。
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惠更斯原理將波的傳播簡化為波前的傳播,波前上的每乙個點都可以看作是球形二次波的新源,這些二次波的顏色軌跡構成了下一刻的波前。
a.-j.菲涅耳彌補了惠更斯原理的不足,保留了惠更斯的二次波概念,補充了二次波相干疊加的概念,認為光場中任意一點的光振動都是這些二次波在該點相干疊加的結果。
惠更斯-菲涅耳原理可以表述如下:在光源S發出的波前處,每個面d都可以看作是球面二次波的新源,空間中乙個點p的振動是所有這些二次波在該點相干疊加的結果。 希望能領養,謝謝。