邊界波衍射理論.pdf

1、光波衍射問(wèn)題是光學(xué)中一個(gè)最普遍的問(wèn)題，也是一個(gè)最困難的問(wèn)題，自1663年意大利學(xué)者格里馬耳迪描述光波的衍射現(xiàn)象以來(lái)，對(duì)衍射現(xiàn)象的研究始終是光學(xué)領(lǐng)域中重要的課題之一。人們從不同的物理模型出發(fā)研究衍射現(xiàn)象，構(gòu)建了三種不同的衍射理論:球面波衍射理論、平面波衍射理論和邊界波衍射理論。
　　 球面波衍射理論由惠更斯-菲涅耳原理、基爾霍夫衍射理論和瑞利-索末菲衍射理論構(gòu)成;平面波衍射理論由光波的角譜傳播及其傅里葉光學(xué)中的傅里葉分析構(gòu)成。球面

2、波衍射理論和平面波衍射理論構(gòu)成常規(guī)的衍射理論，分別基于空域的球面子波模型和頻域的平面子波模型，其對(duì)衍射光場(chǎng)的描繪，分別取決于無(wú)源空間邊值定解和平面光波傳播的位相延遲。
　　 邊界波衍射理論則基于衍射孔徑邊界產(chǎn)生的邊界波，這種思想源自1802年托馬斯·楊提出的邊界反射波;1917年，魯比諾葳茨給出魯比諾葳茨邊界波衍射公式，建立了邊界波衍射理論。但是魯比諾葳茨邊界波衍射公式僅適用于入射波是平面波和球面波的情形，目前關(guān)于邊界波衍射的系

3、統(tǒng)理論仍處于發(fā)展完善的階段，例如對(duì)邊界波衍射的實(shí)驗(yàn)觀察、邊界波衍射的意義研究、邊界波衍射真實(shí)性的原則性問(wèn)題、邊界波衍射理論的提法正誤等。
　　 論文基于楊氏邊界衍射思想和勢(shì)場(chǎng)分析基礎(chǔ)，從貝克、康普森特殊矢勢(shì)出發(fā)，根據(jù)亥姆霍茲-基爾霍夫積分定理，將邊界波表示為與入射光波相聯(lián)系的特定矢勢(shì)的邊界線積分，將衍射光場(chǎng)表達(dá)為邊界波和原始入射光波的疊加，從而獲得閉合曲面和開(kāi)平面條件下的邊界波衍射公式，在此基礎(chǔ)上給出各類光波入射情況下的衍射公式