惠更斯說(shuō):“耍賴(lài)是不行的。”
牛頓說(shuō):“那你說(shuō)說(shuō)為什么?會(huì)有環(huán),而不是連續(xù)的?就是因?yàn)橛胁???br/>
惠更斯說(shuō):“球形波面上的每一點(diǎn)都是一個(gè)次級(jí)球面波的子波源,子波的波速與頻率等于初級(jí)波的波速和頻率,此后每一時(shí)刻的子波波面的包絡(luò)就是該時(shí)刻總的波動(dòng)的波面?!?br/>
牛頓說(shuō):“有點(diǎn)意思,然后呢?”
惠更斯說(shuō):“介質(zhì)中任一處的波動(dòng)狀態(tài)是由各處的波動(dòng)決定的”
牛頓說(shuō):“那也不見(jiàn)得會(huì)有環(huán),這個(gè)環(huán)十分清晰,你說(shuō)的各處波動(dòng)的波動(dòng)源頭,不能分離的如此清晰?!?br/>
惠更斯對(duì)牛頓說(shuō):“光的直線傳播、反射、折射等都能以此來(lái)進(jìn)行較好的解釋。此外,惠更斯原理還可解釋晶體的雙折射現(xiàn)象?!?br/>
牛頓說(shuō):“但用它不能解釋衍射現(xiàn)象,而且還會(huì)導(dǎo)致有倒退波的存在,而這顯然是不存在的?!?br/>
惠更斯說(shuō):“次波假設(shè)不涉及波的時(shí)空周期特性——波長(zhǎng),振幅和位相,雖然能說(shuō)明波在障礙物后面拐彎偏離直線傳播的現(xiàn)象?!?br/>
牛頓說(shuō):“衍射是始終無(wú)法正常解釋。有明暗相間的條紋出現(xiàn),表明各點(diǎn)的振幅大小不等,你能說(shuō)清這是為什么?”
惠更斯說(shuō):“你也說(shuō)不清,粒子也不可能形成牛頓環(huán)。需要能夠定量計(jì)算光所到達(dá)的空間范圍內(nèi)任何一點(diǎn)的振幅,才能更精確地解釋衍射現(xiàn)象。”
后來(lái),菲涅耳在惠更斯原理的基礎(chǔ)上,補(bǔ)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“次波相干疊加”的原理,從而發(fā)展成為惠更斯—菲涅耳原理。這個(gè)原理的內(nèi)容表述如下:
面積元ds所發(fā)出的各次波的振幅和相位滿足下面四個(gè)假設(shè):
(1)在波動(dòng)理論中,波面是一個(gè)等相位面。因而可以認(rèn)為ds面上各點(diǎn)所發(fā)出的所有次波都有相同的初位相(可令其為零)。
(2)次波在點(diǎn)處所引起的振動(dòng)的振幅與r成反比。這相當(dāng)于表明次波是球面波。
(3)從面元ds所發(fā)次波在處的振幅正比于ds的面積,且與傾角θ有關(guān),其中θ為ds的法線n與ds到點(diǎn)的連線r之間的夾角,即從ds發(fā)出的次波到達(dá)點(diǎn)時(shí)的振幅隨θ的增大而減小(傾斜因數(shù))。
(4)次波在點(diǎn)處的位相,由光程nr決定。
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