波動(dòng)光學(xué)引論第1頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日§2波前2.1波前的含義

泛指波場(chǎng)中任一曲面，更多地指一個(gè)平面第二章波動(dòng)光學(xué)引論第2頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1）已知一列平面波的傳播方向平行于面，與軸成傾角，設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)所在波面的位相為，寫(xiě)出它在波前平面上的復(fù)振幅分布。2.2寫(xiě)出平面波前上的平面波球面波的復(fù)振幅分布

XOZzx第3頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日解：首先分析在平面上的復(fù)振幅分布。具體求解為：第4頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2）畫(huà)出上題中平面波的共軛波在波前平面上的復(fù)振幅分布解：共軛波的定義：復(fù)振幅互為復(fù)數(shù)共軛波稱為共軛波我們約定波及其共軛波都來(lái)至波前的同一側(cè)其中：則其共軛波是：繪圖第5頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3)分別寫(xiě)出軸上物點(diǎn)和軸外物點(diǎn)發(fā)出的發(fā)散球面波在平面上的復(fù)振幅分布，設(shè)初位相均為。第6頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日解：

對(duì)于軸上物點(diǎn)其中：

第7頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日因此:對(duì)于軸外物點(diǎn)第8頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日4）寫(xiě)出并畫(huà)出上題兩球面波的共軛波在平面上的波前解：

第9頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.3傍軸條件與遠(yuǎn)場(chǎng)條件（軸上物點(diǎn)）

1)概念建立的意義給出可以把球面波簡(jiǎn)化成平面波的條件2)軸上物點(diǎn)的傍軸條件與遠(yuǎn)場(chǎng)條件第10頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日點(diǎn)光源放在坐標(biāo)原點(diǎn)處,接收平面上場(chǎng)點(diǎn)到軸的距離為

從而在面上的球面波前為場(chǎng)點(diǎn)到物點(diǎn)的距離第11頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（1）傍軸條件如圖所示有：此時(shí)振幅項(xiàng)簡(jiǎn)化成常數(shù)項(xiàng)：傍軸條件第12頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（2）遠(yuǎn)場(chǎng)條件相位項(xiàng)的含義是：每當(dāng)相位改變，三角函數(shù)反號(hào)，這種變化不可忽略。

只有，才有第13頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日此時(shí)相位項(xiàng)簡(jiǎn)化成：時(shí)，有：即：

遠(yuǎn)場(chǎng)條件

第14頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（3）傍軸條件和遠(yuǎn)場(chǎng)條件均滿足后復(fù)振幅可以簡(jiǎn)化成：

這是一束由點(diǎn)源發(fā)出的、沿連線方向垂直入射到接收平面上的平面波。第15頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日點(diǎn)光源放在坐標(biāo)原點(diǎn)處,接收平面上場(chǎng)點(diǎn)到軸的距離為

從而在面上的球面波前為場(chǎng)點(diǎn)到物點(diǎn)的距離第16頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日當(dāng)點(diǎn)光源變成一物平面圖中相應(yīng)矢徑有過(guò)點(diǎn)的物平面與過(guò)點(diǎn)的波前的間距物平面上的任意光點(diǎn)到場(chǎng)點(diǎn)的矢徑物平面中心到的矢徑到波前中心的矢徑第17頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日泰勒展開(kāi)泰勒展開(kāi)第18頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日泰勒展開(kāi)泰勒展開(kāi)泰勒展開(kāi)第19頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日點(diǎn)源在面上激發(fā)的球面波前為第20頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3）軸外物點(diǎn)的傍軸條件和遠(yuǎn)場(chǎng)條件如圖，點(diǎn)源在平面上的球面波前為：其中：泰勒展開(kāi)：

第21頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日若物點(diǎn)和場(chǎng)點(diǎn)同時(shí)滿足傍軸條件：振幅項(xiàng)可以簡(jiǎn)化成：于是：第22頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日若物點(diǎn)和場(chǎng)點(diǎn)同時(shí)滿足傍軸條件：振幅項(xiàng)可以簡(jiǎn)化成：若場(chǎng)點(diǎn)滿足遠(yuǎn)場(chǎng)條件：則相位項(xiàng)可以簡(jiǎn)化成：其中：是常數(shù)，是變量第23頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日這是一束由點(diǎn)光源發(fā)出的沿連線方向斜入射的平面波此處相位因子中的變量是線性項(xiàng)了球面波簡(jiǎn)化為平面波，，第24頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第25頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日重點(diǎn)回放第26頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日重點(diǎn)回放第27頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日重點(diǎn)回放第28頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日重點(diǎn)回放第29頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日重點(diǎn)回放第30頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日重點(diǎn)回放第31頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日重點(diǎn)回放第32頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期日重點(diǎn)回放第33頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期