菲涅耳定律，解释下惠更斯菲涅耳原理的意思

惠更斯-菲涅耳原理Huggens-Fresnel principle以波动理论解释光的传播规律的基本原理。它是在惠更斯原理的基础上发展而得的，是研究衍射现象的理论基础。惠更斯原理把波的传播归结为波前的传播，波前上的每个点都可看作是能发出球面次波的新波源，这些次波的色迹构成下一时刻的波前。C.惠更斯曾根据这一原理正确地解释了光的反射定律、折射定律和双折射现象。要解释衍射现象实质上是要解决不同方向上的强度分布问题，但惠更斯原理并未涉及强度，也无波长概念，故仅靠惠更斯原理不能解决衍射问题。A.-J.菲涅耳弥补了惠更斯原理的不足之处，他保留了惠更斯的次波概念，补充了次波相干叠加的概念，认为光场中任一点的光振动是这些次波在该点相干叠加的结果。惠更斯-菲涅耳原理可表述如下：在光源S发出的波前∑上，每个面元d∑都可看成是发出球面次波的新波源，空间某点P的振动是所有这些次波在该点的相干叠加结果。为写出具体的数学表示式，假定：从面元d∑发出的次波到达P点时的振幅与面积元d∑成正比，而与距离r成反比；次波在各方向上的强度不等，到达P点时的振幅必须加上一个与θ角（见图）有关的倾斜因子F（θ）。P点的合振动可表为式中ω为光波的圆频率；a／r为球面波的振幅因子；为d∑处光振动的物相位；k＝2π／λ为波矢量；kr是次波从d∑传到P点时引起的相位迟后，C是一比例系数。惠灵顿市容惠更斯-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 ，菲涅耳只对它作了某种猜测：θ＝0时倾斜因子为1，θ＝时下降到零（即假定无后退次波）。后来G.R.基尔霍夫和A.J.W.索米菲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。

１９４９年，一位名叫墨菲的空军上尉工程师，认为他的某位同事是个倒霉蛋，不经意间开 了句玩笑：“如果一件事情有可能被弄糟，让他去做就一定会弄糟。” 　　 这句话迅速流传，并扩散到世界各地。在流传扩散的过程中，这句笑话逐渐失去它原有的局 限性，演变成各种各样的形式，其中一个最通行的形式是：“如果坏事情有可能发生，不管这种可 能性多么小，它总会发生，并引起最大可能的损失。” 　　　　这就是著名的“墨菲定律”。下面是墨菲定律的一些变种或推论。 　　人生哲学 　　 １．别试图教猫唱歌，这样不但不会有结果，还会惹猫不高兴? 　　 ２．别跟傻瓜吵架，不然旁人会搞不清楚，到底谁是傻瓜? 　　 ３．不要以为自己很重要，因为没有你，太阳明天还是一样从东方升上来? 　　 ４．笑一笑，明天未必比今天好。 　　 ５．好的开始，未必就有好结果；坏的开始，结果往往会更糟。 　　处世原理 　　 ６．你若帮助了一个急需用钱的朋友，他一定会记得你——在他下次急需用钱的时候。 　　 ７．有能力的——让他做；没能力的──教他做；做不来的──管理他。 　　 ８．你早到了，会议却取消；你准时到，却还要等；迟到，就是迟了。 　　 ９．你携伴出游，越不想让人看见，越会遇见熟人。 　　爱情意义 　　 １０．你爱上的人，总以为你爱上他是因为：他使你想起你的老情人。 　　 １１．你最后硬着头皮寄出的情书；寄达对方的时间有多长，你反悔的时间就有多长。 　　生活常识 　　 １２．东西越好，越不中用。 　　 １３．一种产品保证６０天不会出故障，等于保证第６１天一定就会坏掉。 　　 １４．东西久久都派不上用场，就可以丢掉；东西一丢掉，往往就必须要用它。 　　 １５．你丢掉了东西时，最先去找的地方，往往也是可能找到的最后一个地方。 　　 １６．你往往会找到不是你正想找的东西。 　　 １７．你出去买爆米花的时候，银幕上偏偏就出现了精彩镜头。 　　 １８．另一排总是动的比较快；你换到另一排，你原来站的那一排，就开始动的比较快了； 你站的越久，越有可能是站错了排。 　　 １９．一分钟有多长？ 这要看你是蹲在厕所里面，还是等在厕所外面。

我也没多少知识，但是对物理很感兴趣……所以给楼主提供个思路……我由薛定谔的那个波函数的坍缩想到的，显然光的直进性是几何光学尺度下的近似，因为稍精密一点的光学仪器，普物教材上提到过，就应该放弃几何光学，采用波动光学设计。那么楼主可以考虑菲涅耳的矩孔衍射公式，然后进行极限情况下的数学讨论，应该会得到一个与实际相符的近似。不过我目前的数学是……应付不了了。这是自己看书消遣时想到的。很多东西，不进行定量可能就看不出来的。

我答题目不是为了拿高分。我的原则是我会的我懂的我就会去尝试回答，尽力让出问题的人和参与讨论的人能明白我说什么。但是很遗憾的告诉你，这题目我找了下，没什么发现。自己在百度搜搜，然后去GOOGLE去搜搜，应该会有所收获。这题目我不会。光学没啥研究。。。再看看别人怎么说的。

费马原理属于几何光学，而菲涅尔提出的衍射是波动光学的基础。先要明确，波动光学比几何光学更能反映光的本质，它更精致，更正确。 用波动光学大致可以这样来解释光的直进：首先要知道“子波（或称次波）”概念：它指任何一列波的波前曲面（大致就是与光的传播方向垂直、光束最前端的那个面。比如平面波的波前通常是一个有限大小的平面，球面波的波前是那一时刻波最前面所达到的那个球面）上的任何一点都可以视为向前发出球面波的新的波源，这无限多个新波源发出的无限多个的小球面波就是原来那列波的子波。这些子波的包络面（即与所有这些子波的波前相切的曲面）就是原来那列波的新波前。接下来还要明确两点：1）直进的光波波束的横截面的尺度要远大于光波的波长；2）发出光波的光源是平面光源，或至少光源面的曲率半径远大于光波的波长。这两点有一点不满足，光都必定要明显地散开，而不可能沿直线前进。光的直线传播实质上就是光波在光源的曲面上（或任意时刻的波前曲面上）的各个不同的子波之间的干涉。具体处理需要使用曲面积分。当满足前述两条件时，对衍射（即光要散开）贡献最多的曲面边缘部分的子波数量占整个曲面上的子波数量的比例很小——衍射很不明显——趋近于几何光学的描述。学好数学，方能彻底理解衍射是如何导致直线传播的。 类似于气体向四面八方的扩散，光的本性也是要向四面八方飞散的，倒是光的直线传播是一种特例。无奈的是，人常经验到的光的现象是其直线传播，就以为这是它的本性，但这是不对的。人的许多经验都是狭隘的，不断被新颖的现象与深入的探究所否定。