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惠更斯原理波前每一点相当于新的波源产生的子波会回传不会与原波不停减弱抵消为什么不会
北京科学仪器设备共享服务网    2019-11-08    
子波回传确实也会导致原波的抵消,因此Huygens原理是错的,只能用来定性解释一些问题.与实验符合得较好的理论是KirchhoffScalarDiffractionTheory:为了克服题主提到的子波回传的困难,可以引入一个角因子(obliquityfactor)来"降低回传波波源的贡献".这个角因子是,如下图所示:其中是波源.(图片引自Hecht,Optics.Figure10.65.)容易看出上述角因子解决了回传波的问题.它是利用标量Helmholtz方程的Green函数再结合若干近似导出的,详细的介绍可以参考wiki:基爾霍夫衍射公式.值得指出的是,仔细考察推导中近似的条件可以看出其并不合理.更为严格的理论是Rayleigh-SommerfeldDiffractionIntegral,它利用镜像法得到了符合实际条件的Green函数.如果还想要更进一步地讨论电磁波,标量衍射理论的解作为一种近似,其实并不符合Maxwell方程组,尽管它与实验值符合得很好.为了得到更严格的解需要考虑矢量衍射理论,其最早的结果是Smythe给出的.有关以上两个理论的详细介绍请参考相关专著.

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