大学物理 第1章-惠更斯原理 ppt

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2014-11-4

1、惠更斯(C.Huygens)原理 惠更斯原理：媒质中波动到达的各点都可以看作是发射子波的波源，在其后任一时刻，这些子波的包络面就 是波在该时刻的新的波面。

第1章 惠更斯原理

平面波t 时刻波面 t+ t时刻波面波传播方向

球面波t + t

u

· · · · ·u t

· · · t · · · · · · · · ·· · ·

第1章 惠更斯原理

惠更斯的“子波源”理论成功地解决了几何光学中光的反 射、折射定理。但惠更斯原理是很不完备的，只涉及到了光的 传播问题，并未涉及到光强问题，无法对各种衍射图样中的明 暗条纹及其光强分布进行定量分析。

1816年，法国青年物理学家菲涅

耳，注意到惠更斯原理的弱点，受杨氏双缝干涉的启发，他在保留惠

更斯“子波”概念的基础上，加进了“子波相干叠加”的概念，提出 了惠更斯---菲涅耳原理。

第1章 惠更斯原理

菲涅耳(A. Fresnel,1788---1827),法国物理学家 和铁路工程师。他从小体弱多病，但读书非常用功，学 习成绩一直很好，数学尤为突出。 菲涅耳的科学成就主要有两个方面，一是衍射。 1818 年，巴黎科学院举行了一次以解释衍射现象为内容 的科学竞赛，年轻的菲涅耳出乎意料地取得了优胜。他 以惠更斯原理和干涉原理为基础，用新的定量形式建立 了惠更斯--菲涅耳原理，完善了光的衍射理论。 另一方面成就是偏振。他与D. F. J. 阿拉果一起研究了偏振光的干 涉，确定了光是横波(1821);他发现了光的圆偏振和椭圆偏振现象 (1823),用波动说解释了偏振面的旋转；解释了马吕斯的反射光偏 振现象和双折射现象，奠定了晶体光学的基础。 由于菲涅耳在物理光学研究中的重大成就，被誉为“物理光学的 缔造者”。1823年菲涅耳当选为法国科学院院士，1825年被选为英国 皇家学会会员。1827年7月14日因肺病医治无效而逝世，年仅39岁。

第1章 惠更斯原理

2、惠更斯--菲涅耳原理惠更斯--菲涅耳原理：媒质中波动到达的各点都可以看作是发射子波的波源；从同一波阵面上各点发出的子波都是相干波， 它们在空间某点相遇时，将进行相干叠加而产生干涉现象。每一个面积元 S发 射 的 子 波 在 P点 相 遇 , 引起的振幅 , 其大小与 S成 正 比 , 与r 成 反 比 , 与 有 关( 越 大, S 引起的振幅越小 ), 与 位 相 有 关

dS 2 dE P C K ( )cos( t r 0 ) r

K ( ) 2 EP C cos ( t r 0 )dS S r

第1章 惠更斯原理

THE END第1章 惠更斯原理