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第16章 光的衍射（第2页）

在单色点光源和屏幕之间放置一个中间开有圆孔的不透明屏，对投影边缘仔细观察会发现:有光线进入到几何阴影区，并且出现了一些亮暗相间的条纹。

衍射现象的发生，最初认为是由于自由光波在空间传播遇到障碍物，如狭缝、孔，其波面或波前受到障碍物体的限制、分割而使波面发生破损，实际上波面的任何变形或者波面（波前）上光场的复振幅分布受到任何空间调制，都将导致衍射现象的发生，而使通过障碍物以后的光场的复振幅重新分布。

惠更斯为了说明波在空间各点逐步传播的机理，曾提出一种假设：波面（波前）上的每一点都可以看作为一个发出球面子波的次级扰动中心，在后一个时刻这些子波的包络面就是该时刻新的波面。

因为波面的法线方向就是光波的传播方向，所以应用惠更斯原理可以确定光波从一个时刻到另一个时刻的传播。

单色点光源发出的球面波到达圆孔边缘时，波面只有部分暴露在圆孔范围内，其余部分受光屏阻挡。

按照惠更斯原理，暴露在圆孔范围内的波面上的各点可以看作为次级扰动中心、发出球面子波，并且这些子波的包络面决定圆孔后的新的波面。

在锥体外光波不再沿原光波方向传播。

理想夫琅禾费衍射系统起到空间频率分析器的作用。

当单色光波入射到待分析的图象上时，通过夫琅禾费衍射，一定空间频率的信息就被一定特定方向的平面衍射波输送出来。

这些衍射波在近场彼此交织在一起，到了远场它们彼此分开，从而达到分频的目的。

常用远场分频装置是透镜：将不同方向的平面波汇聚到后焦面上不同的点上，形成一个个衍射斑。

这些衍射斑和图象的空间频率一一对应，后焦面就是图象的频谱面，称为傅里叶面。

夫琅禾费衍射斑称为谱斑。

芗煜说：“这里有三个机器人，也在更换光源，圆孔，反射镜。

需要在它们组装完成之前把对面的圆形条纹屏幕照亮。”

贺辛说：“还是和上一个屋子里分工类似，我来更换光源，芗煜更换圆孔，瞬频更换反射镜。”

贺辛在更换光源后，对面机器人A1也更换了光源。

芗煜更换圆孔后，对面机器人A2也更换了圆孔。

瞬频更换反射镜后，对面机器人A3也更换了反射镜。

……

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