包络面

更新时间:2023-02-10 10:19

在波的传播过程中,总可以找到同相位各点的几何位置,这些点的轨迹是一个等相位面,叫做波面(即包络面)。

定义

由科学家 惠更斯提出:

在波的传播过程中,总可以找到同相位各点的几何位置,这些点的轨迹是一个等相位面,叫做波面(即包络面)。

包络面理论

惠更斯曾提出次波的假设来阐述波的传播现象,建立了惠更斯原理

惠更斯原理可表述如下:任何时刻波面上的每一点都可作为次波的波源,各自发出球面次波;在以后的任何时刻,所有这些次波面的包络面形成整个波在该时刻的新波面。

光的直线传播、反射、折射等都能以此来进行较好的解释。此外,惠更斯原理还可解释晶体的双折射现象。

理论缺陷

原始的惠更斯原理是比较粗糙的,用它只能解释波绕过障碍物的非直线传播,而不能解释衍射现象产生的明暗条纹。

由于惠更斯原理次波假设不涉及波的时空周期特性——波长,振幅位相,虽然能说明波在障碍物后面拐弯偏离直线传播的现象,但实际上,光的衍射现象要细微的多,例如还有明暗相间的条纹出现,表明各点的振幅大小不等,对此惠更斯原理就无能为力了。因此必须能够定量计算光所到达的空间范围内任何一点的振幅,才能更精确地解释衍射现象。

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