惠更斯原理是什么?
惠更斯-菲涅耳原理
Huygens-Fresnel
principle是以波动理论解释光的传播规律的基本原理。它是在惠更斯原理(Huygens
principle)的基础上发展而得的,是研究衍射现象的理论基础,可作为求解波(特别是光波)传播问题的一种近似 *** ,由荷兰物理学家克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan
Huygens)在创立光的波动说时首先提出的。主要内容为:行进中的波阵面上任一点都可看作是新的次波源,而从波阵面上各点发出的许多次波所形成的包络面,就是原波面在一定时间内所传播到的新波面。
局限性:
惠更斯-菲涅耳原理不是严格的理论产物,较大程度上是凭朴素的直觉而得到的,对倾斜因子无法给出具体的函数形式
,菲涅尔只对它作了某种猜测:θ=0时倾斜因子为1,θ=90时下降到零(即假定无后退次波)。后来古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫(Gustav
Robert
Kirchhoff)和阿诺德·索末菲(Arnold
Johannes
Wilhelm
Sommerfeld)根据一般的波动理论从理论上导出了与菲涅耳的公式十分接近的衍射公式,同时还给出倾斜因子F(θ)的具体函数形式。
惠更斯原理是什么
惠更斯原理
即光
波动原理
。
惠更斯原理认为:对于任何一种波,从
波源
发射
的子
波中,其
波面
上的任何一点都可以作为
子波
的波源,各个子波波源波面的包洛面就是下一个新的波面。
他认为每个发光体的
微粒
把
脉冲
传给邻近一种弥漫媒质(“以太”)微粒,每个受激微粒都变成一个
球形
子波的中心.他从弹性
碰撞理论
出发,认为这样一群微粒虽然本身并不前进,但能同时传播向四面八方行进的脉冲,因而
光束
彼此交而不相互影响,并在此
基础
上用作
图法
解释了光的反射、折射等现象。
其表述为:某一时刻t,波源发出的波扰动传播到了波面,上每一面元可以认为是波的波源,由面元发出的子波向各个
方向
传播,在以后的时刻t'形成子波波面,在
各向同性
的均匀媒质中,子波面是半径为uΔt的
球面
,u为
波速
,△t
=
t'-
t,
这些子
波面的包洛面就是t'时刻总扰动的波面。
惠更斯原理是什么?
惠更斯原理是:在波的传播过程中,波阵面上的每一点都是新的水波的中心,这些水波的包络就给出了波阵面的新位置
简述惠更斯原理
惠更斯原理是指球形波面上的每一点(面源)都是一个次级球面波的子波源,子波的波速与频率等于初级波的波速和频率,此后每一时刻的子波波面的包络就是该时刻总的波动的波面,其核心思想是介质中任一处的波动状态是由各处的波动决定的。
惠更斯原理简介:
球形波面上的每一点(面源)都是一个次级球面波的子波源,子波的波速与频率等于初级波的波速和频率,此后每一时刻的子波波面的包络就是该时刻总的波动的波面。其核心思想是:介质中任一处的波动状态是由各处的波动决定的。
由于惠更斯原理的次波假设不涉及波的时空周期特性——波长,振幅和位相,虽然能说明波在障碍物后面拐弯偏离直线传播的现象,但实际上,光的衍射现象要细微的多,例如还有明暗相间的条纹出现,表明各点的振幅大小不等,对此惠更斯原理就无能为力了。因此必须能够定量计算光所到达的空间范围内任何一点的振幅,才能更精确地解释衍射现象。
惠更斯原理的改进:
菲涅耳对惠更斯原理的改进。
菲涅耳在惠更斯原理的基础上,补充了描述次波的基本特征——相位和振幅的定量表示式,并增加了“次波相干叠加”的原理,从而发展成为惠更斯——菲涅耳原理。这个原理的内容表述如下:
面积元dS所发出的各次波的振幅和位相满足下面四个假设:
(1)在波动理论中,波面是一个等位相面。因而可以认为dS面上各点所发出的所有次波都有相同的初位相(可令其为零)。
(2)次波在P点处所引起的振动的振幅与r成反比。这相当于表明次波是球面波。
(3)从面元dS所发次波在P处的振幅正比于dS的面积,且与倾角θ有关,其中θ为dS的法线N与dS到P点的连线r之间的夹角,即从dS发出的次波到达P点时的振幅随θ的增大而减小(倾斜因数)。
(4)次波在P点处的位相,由光程nr决定。
惠更斯菲涅尔原理
惠更斯菲涅尔原理如下:
惠更斯-菲涅耳原理(英语:Huygens_Fresnel principle)是研究波传播问题的一种分析 *** ,因荷兰物理学者克里斯蒂安·惠更斯和法国物理学者奥古斯丁·菲涅耳而命名。这个原理同时适用于远场极限和近场衍射。
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。
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。
惠更斯菲涅尔原理简述
你好,惠更斯菲涅尔原理是:同一波前上各点都可以认为是发射球面子波的波源,空间任一点的光振动是所有这些子波在该点的相干叠加。惠更斯-菲涅耳原理是波动光学的基本原理。
惠更斯原理
我们先看惠更斯原理,它指的是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 。然而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。由此就整合为了惠更斯菲涅尔原理。