電磁波的干涉和衍射-展示頁(yè)
2024-10-27 18:01本頁(yè)面
【正文】 0，這說(shuō)明：疊加的結(jié)果電場(chǎng)強(qiáng)度的振幅在空間一些地方加強(qiáng)了，另一些地方減弱了這種現(xiàn)象叫做 干涉 (Interfereuce)。討論疊加現(xiàn)象屬于電磁波的 干涉 (Interference)問(wèn)題； 第二 、電磁波在傳播過(guò)程中，會(huì)繞過(guò)障礙物而繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象屬于電磁波的 衍射 (diffraction)問(wèn)題。 167。 電磁波的干涉和衍射 Interference and Diffraction Phenomenon of Electromagic Wave 本節(jié)所要研討的是如下兩個(gè)問(wèn)題： 第一 、由Maxwell’s equations 的線性條件知道，電磁場(chǎng)服從疊加原理，這就是說(shuō)，當(dāng)空間有兩列以上電磁波同時(shí)存在時(shí)，空間各點(diǎn)的總場(chǎng)強(qiáng)等于這些電磁波的場(chǎng)強(qiáng)矢量和。 電磁波的干涉現(xiàn)象 (Interference phenomenon of electromagic wave) 設(shè)空間有兩列電磁波 ， 它們具有 相同的振幅（ 包括方向 ） 和相同的頻率 ， 分別由 S S2兩點(diǎn)同時(shí)發(fā)出 ， 則在 t 時(shí)刻它們?cè)? p點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為： S1 S2 r1 r2 p p點(diǎn)的總場(chǎng)強(qiáng)為： )c os ()c os ()c os ()c os (2020)(021010)(0121tkrEtxkEeEEtkrEtxkEeEEtxkitxki??????????????????????????????????????? ?)c o s ()c o s ()c o s ()c o s (210202121tkrtkrEtkrEtkrEEEE????????????????????根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系式 ， 即得 令 ， 稱(chēng)為 光程差 ， 故得 討論： a) 合成振幅與光程差有關(guān) ， 當(dāng) 時(shí) ， 振幅最大為 ， 即 ?????? ??????????22c o sc o s2 12120 rrTtrrEE ??12 rr ????????? ????????22c o sc o s2 210 rrTtEE ??22??? ??? n時(shí)當(dāng) 2)12( 。 b) 當(dāng)光程差為半光波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)，合成波振幅最大；當(dāng)光程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，合成波振幅為 0。 電磁波的干涉條件 是否任何兩個(gè)電磁波都能產(chǎn)生干涉呢？答案是否定的。 a)它們的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度都必須分別具有相同的振動(dòng)方向。 c)兩列波的光程差不能太大 。 上述四個(gè)干涉條件，在物理光學(xué)中叫做 相干條件（ Condition of coherence)。衍射現(xiàn)象的研究對(duì)于光學(xué)和無(wú)線電波的傳播都是很重要的。,(),( ??? ? 21 222 )()()( zxyyxxr ?????????reererreGi k ri k ri k ri k r1)()1(21 2222???????????而 又因?yàn)? Gkrekrri k erredrdrdrdrereri k ri k ri k ri k ri k r223232)()(2)(1)()1(21???????????????????????0 0 0)1(11 222rrrdrdrdrdrr 當(dāng)當(dāng)且 由此得到： 注意： 亥姆霍茲方程是無(wú)源空間的波動(dòng)方程 ， 而格林函數(shù)所滿足的方程是單位源集中在 點(diǎn)波動(dòng)方程 。 ????????????????????????SSSVVdsdrrsdrdrdr???41113???)(422 xxGkG ?????? ????x?? c) 格林公式 (Green’s formula) 把 G和 代入到格
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