衍射理论概述

光场中任意一点的复振幅用光场中其它各点的复振幅表示,这正是衍射理论要解决的问题。

经典的标量衍射理论最初是1678年惠更斯提出的,1818年菲涅耳引入干涉的概念补充了惠更斯原理,1882年基尔霍夫利用格林定理,采用球面波作为求解波动方程的格林函数,导出了严格的标量衍射公式。

1.  惠更斯原理

一个波阵面的每个面元,可各看做是一个产生球面子波的次级扰动中心,以后任何时刻的波阵面是所有这些子波的包络面。

2.  惠更斯-菲涅耳原理(考虑了干涉原理)

波阵面上每一个面元可看做次级波源,波场中任一点的光场,是所有次级波源发射的次级波在该场点的相干叠加。当波阵面上面元足够小时,面元可认为是点光源,产生的次级波为球面波,那么惠更斯-菲涅耳原理可以将P点的总场表示为



该式的物理意义:任一平面光波场可以看成无数组传播方向不同、幅值不同的平面波叠加而成,在叠加时各平面波有自己的振幅和相位,它们的值分别为角谱的模和幅角。




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