惠更斯原理

- 1 - 名词解释——惠更斯原理

惠更斯原理（ Hertz principle）是光的波动理论中关于介质的折射率与波长之间的比值，即： 2、如果两种介质的折射率不同，则随着波长的增大而减小。 3、是在光学上应用较广泛的一个经验定律，它描述了任何介质对不同波长的光的传播速度随频率变化的规律。

5、非均匀介质； 6、散射：是指分子、原子等微粒对电磁波的吸收和散射。通常把微粒的这种运动称为散射，或简称散射。不同的电磁波以及不同的微粒具有不同的散射性能。

7、黑体辐射特性；物体自身发射并被人眼感觉到的辐射能力。物体辐射出的光能与入射光能之比与温度和绝对温度成正比。 8、康普顿效应：又叫做散粒噪声，是指在无限长的直线上放置一个横截面积远大于器件的面元器件时，由于波导的存在，将使器件接收到的场强产生分布不均匀的现象。 9、热辐射的四个特性：即热辐射强度与物体表面温度之间的依赖关系;热辐射与表面状况的依赖关系;热辐射与物体表面形状的依赖关系;热辐射与物体几何位置的依赖关系。

10、黑体辐射定律：黑体：一种理想化的吸热物体，其单色辐射的辐射强度完全来自表面辐射的总和，即每一立方厘米的黑体表面在单位时间内辐射出的全部能量。 11、当被照物体是一个黑体时，其单色辐射的辐射强度不仅与其表面温度有关，还与其表面状态和表面结构有关。 12、物体表面发射率：某点的照射功率与物体表面单位面积所接受的投射功率之比。 13、平板电容器电容：每平方厘米的板面上所储存的电荷量。 14、光程差：光线从光源发射至达到人眼的最 - 2 - 短路径所经过的距离。 15、光束质量：平行光束经过透镜或狭缝后形成聚焦点的最小面积。 16、单缝衍射图样：用单缝衍射得到的图样叫单缝衍射图样。 17、惠更斯原理：将波源发射的经过透镜的平行光束设想为一根平行于主轴的光线，这样，在经过两个接收透镜之间的界面时，就会看到一条明暗相间的衍射条纹。

什么是惠更斯原理

惠更斯原理是光学中的一个重要原理，它是由17世纪法国科学家惠更斯提出的。惠更斯原理主要描述了光的传播规律，对于解释光的传播和衍射现象有着重要的意义。在光学领域中，惠更斯原理被广泛应用于解释光的传播、干涉和衍射现象，对于理解光学现象有着重要的作用。

惠更斯原理的核心思想是，每个点上的波前都可以看作是次波源，这些次波源发出的波是波前上各点的相干波。当波在传播过程中遇到障碍物或有限的孔径时，波会发生衍射现象，这时波的传播路径并不是沿直线传播，而是出现了弯曲的现象。这种现象可以用惠更斯原理来解释，即波的每个点都可以看作是次波源，这些次波源发出的波相互叠加形成新的波前，从而产生了衍射现象。

惠更斯原理可以很好地解释光的传播规律，特别是对于光的干涉和衍射现象有着重要的意义。在干涉现象中，当两条光线相遇时，它们会相互叠加形成干涉条纹，这种现象也可以用惠更斯原理来解释。惠更斯原理认为，波的每个点都可以看作是次波源，这些次波源发出的波相互叠加形成了新的波前，从而产生了干涉现象。

在衍射现象中，当光线通过一个有限的孔径或遇到障碍物时，光会发生弯曲和扩散的现象，这也可以用惠更斯原理来解释。惠更斯原理认为，波的每个点都可以看作是次波源，这些次波源发出的波相互叠加形成了新的波前，从而产生了衍射现象。因此，惠更斯原理对于解释光的传播、干涉和衍射现象有着重要的作用。

除了在光学领域中的应用，惠更斯原理在波动理论中也有着广泛的应用。惠更斯原理不仅可以解释光的传播规律，还可以解释其他波动现象，如声波、水波等的传播规律。因此，惠更斯原理是波动理论中一个非常重要的原理，对于理解波动现象有着重要的作用。

总之，惠更斯原理是光学和波动理论中的一个重要原理，它描述了波的每个点都可以看作是次波源，这些次波源发出的波相互叠加形成了新的波前，从而产生了光的传播、干涉和衍射现象。惠更斯原理对于解释光学和波动现象有着重要的意义，是光学和波动理论中不可或缺的一部分。

HUYGENS-FRESNEL PRINCIPLE

惠更斯-菲涅耳原理

目录

The One---The Origin of the Huygens-Fresnel principle

The Two ---The Essence of the Huygens-Fresnel principle

The Three---The Conclusion of the Huygens-Fresnel principle

一、惠更斯-菲涅耳原理的起源

二、惠更斯-菲涅耳原理的本质

三、惠更斯-菲涅耳原理的结论

The One---The Origin of the Huygens-Fresnel principle

一、惠更斯-菲涅耳原理的起源

The penetration of light waves into the region of a geometrical shadow can be

explained with the aid of Huygens'principle.This principle,however,gives no

information on the amplitude and ,consequently,on the intensity of waves propagating

in different directions. The French physicist Augustin Fresnel (1788~1827)

supplemented Huygens'principle with the concept of the interference of secondary

waves.Taking into account the amplitudes and phases of the secondary waves makes

it possible to find the amplitude of the resultant wave for any point of

２００７年６月　

；２３卷第３　思茅师范高等专科学校学报　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｉｍａｏ　Ｔｅａｃｈｅｒ’ｓ　Ｃｏｌｌ　Ｊｕｎ．２００７　Ｖｏ１．２３　Ｎｏ．３　

浅议惠更斯原理　

白春燕　

（思茅师范高等专科学校计算机科学系，云南普洱６６５０００）　

【摘　要】　惠更斯原理在物理光学中有重要地位，文中利用惠更斯原理推导光的直线传播、反射、折　

射规律。　

【关键词】　次波；惠更斯原理；包络面　

【中图分类号】０４３１　【文献标识码】Ａ【文章编号】１００８—８０５９（２００７）０３—００４７—０２　

１　引言　

惠更斯原理由荷兰物理学家惠更斯在创立光　

的波动说明首先提出的。他认为行进中的波阵面　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的新波面。根据惠更斯原　

理，可以推导光的直线传播、反射和折射定律。　

２利用惠更斯原理推导光的直线传播定律　

２．１球面波　

如图１所示，设以０为中心的球面波以波速　

在各向同性的均匀介质中以波束ｕ传播，在ｔ时　

刻的波阵面是半径为Ｒ。的球面Ｓ。。Ａｔ时间后　的波阵面ｓ　可由惠更斯原理求得。以ｓ。上各点　

为中心，以ｒ＝ｕＡｔ为半径，可以画出许多球形的　

次波，这些次波在波行进的前方的包络面，就是ｔ　

＋△ｔ时刻的波阵面Ｓ　。显然，Ｓ：是以０为中心，　

以Ｒ２＝Ｒｌ＋ＵＡｔ为半径的球面。　

图１　２．２平面波　

同理，若已知平面波在某时刻的波阵面Ｓ。，　如图２所示，根据惠更斯原理，可以求出△ｔ时间　

后的新的波阵面Ｓ　，Ｓ　即为Ｓ。波面上的球次波　

在Ａｔ时间后的包络面。　

图２　

以上的情形，只有当波动在各向同性的均匀　介质中传播时，用惠更斯原理求出的波阵面的几　

何形状才保持不变。这结果也与实际相符。当波　

在不均匀介质或各向异性介质中传播时，同样也　

可以应用惠更斯原理求出波阵面，不过波阵面的　

几何形状和波的传播方向都可能发生变化。　

３利用惠更斯原理推导光的反射、折射定律