复旦大学：《电动力学》课程电子讲义（PDF演示版）第七章 电磁波与带电粒子的相互作用、电磁波的散射和衍射 07-04 电磁波的衍射

经典电动力学导论 Let there be light 第七章:散射和衍射§74 874电磁波的衍射 复旦大学物理系 林志方徐建军1

Let there be light ²;>ÄåÆØ 1ÔÙµÑÚû § 7.4 § 7.4 >^Åû E￾ŒÆ ÔnX  Mï
1

经典电动力学导论 Let there be light 第七章:散射和衍射§74 874电磁波的衍射 衍射:当电磁波传播过程遇到障碍物或通过屏上的小孔时,波传播方向会发生改变。 复旦大学物理系 林志方徐建军1

Let there be light ²;>ÄåÆØ 1ÔÙµÑÚû § 7.4 § 7.4 >^Åû ûµ >^ÅDÂL§‘æNÔ½ÏL¶þšž§ÅD•¬u)UC" E￾ŒÆ ÔnX  Mï
1

经典电动力学导论 Let there be light 第七章:散射和衍射§74 874电磁波的衍射 衍射:当电磁波传播过程遇到障碍物或通过屏上的小孔时,波传播方向会发生改变。 这种现象称为衍射。 复旦大学物理系 林志方徐建军1

Let there be light ²;>ÄåÆØ 1ÔÙµÑÚû § 7.4 § 7.4 >^Åû ûµ >^ÅDÂL§‘æNÔ½ÏL¶þšž§ÅD•¬u)UC" ù«y¡û" E￾ŒÆ ÔnX  Mï
1

经典电动力学导论 Let there be light 第七章:散射和衍射§74 874电磁波的衍射 衍射:当电磁波传播过程遇到障碍物或通过屏上的小孔时,波传播方向会发生改变。 这种现象称为衍射。 衍射问题实际上是给定某一闭合曲面上电磁场分布,求闭合面内场分布问题。 复旦大学物理系 林志方徐建军1

Let there be light ²;>ÄåÆØ 1ÔÙµÑÚû § 7.4 § 7.4 >^Åû ûµ >^ÅDÂL§‘æNÔ½ÏL¶þšž§ÅD•¬u)UC" ù«y¡û" û¯K¢Sþ´‰½,4Ü­¡þ>^|©Ù§¦4Ü¡S|©Ù¯K" E￾ŒÆ ÔnX  Mï
1

经典电动力学导论 Let there be light 第七章:散射和衍射§74 874电磁波的衍射 衍射:当电磁波传播过程遇到障碍物或通过屏上的小孔时,波传播方向会发生改变。 这种现象称为衍射。 衍射问题实际上是给定某一闭合曲面上电磁场分布,求闭合面内场分布问题。 、 Kirchhoff标量衍射理论 复旦大学物理系 林志方徐建军1

Let there be light ²;>ÄåÆØ 1ÔÙµÑÚû § 7.4 § 7.4 >^Åû ûµ >^ÅDÂL§‘æNÔ½ÏL¶þšž§ÅD•¬u)UC" ù«y¡û" û¯K¢Sþ´‰½,4Ü­¡þ>^|©Ù§¦4Ü¡S|©Ù¯K" !Kirchhoff IþûnØ E￾ŒÆ ÔnX  Mï
1

经典电动力学导论 Let there be light 第七章:散射和衍射§74 874电磁波的衍射 衍射:当电磁波传播过程遇到障碍物或通过屏上的小孔时,波传播方向会发生改变。 这种现象称为衍射。 衍射问题实际上是给定某一闭合曲面上电磁场分布,求闭合面内场分布问题。 、 Kirchhoff标量衍射理论 Kirchho仟标量衍射理论:忽略电磁场各分量间的相互耦合,孤立地求解电磁场任一直角分量。 复旦大学物理系 林志方徐建军1

Let there be light ²;>ÄåÆØ 1ÔÙµÑÚû § 7.4 § 7.4 >^Åû ûµ >^ÅDÂL§‘æNÔ½ÏL¶þšž§ÅD•¬u)UC" ù«y¡û" û¯K¢Sþ´‰½,4Ü­¡þ>^|©Ù§¦4Ü¡S|©Ù¯K" !Kirchhoff IþûnØ Kirchhoff IþûnصÑ>^|ˆ©þmƒpÍܧá/¦)>^|?†©þ" E￾ŒÆ ÔnX  Mï
1

经典电动力学导论 Let there be light 第七章:散射和衍射§74 874电磁波的衍射 衍射:当电磁波传播过程遇到障碍物或通过屏上的小孔时,波传播方向会发生改变。 这种现象称为衍射。 衍射问题实际上是给定某一闭合曲面上电磁场分布,求闭合面内场分布问题。 、 Kirchhoff标量衍射理论 Kirchho仟标量衍射理论:忽略电磁场各分量间的相互耦合,孤立地求解电磁场任一直角分量。 仅在孔径尺寸远大于波长,使得背光面的场非常小情况下才适用 复旦大学物理系 林志方徐建军1

Let there be light ²;>ÄåÆØ 1ÔÙµÑÚû § 7.4 § 7.4 >^Åû ûµ >^ÅDÂL§‘æNÔ½ÏL¶þšž§ÅD•¬u)UC" ù«y¡û" û¯K¢Sþ´‰½,4Ü­¡þ>^|©Ù§¦4Ü¡S|©Ù¯K" !Kirchhoff IþûnØ Kirchhoff IþûnصÑ>^|ˆ©þmƒpÍܧá/¦)>^|?†©þ" =3š»º€Œuŧ¦1¡|š~œ¹eâ·^" E￾ŒÆ ÔnX  Mï
1

经典电动力学导论 Let there be light 第七章:散射和衍射§74 874电磁波的衍射 衍射:当电磁波传播过程遇到障碍物或通过屏上的小孔时,波传播方向会发生改变。 这种现象称为衍射。 衍射问题实际上是给定某一闭合曲面上电磁场分布,求闭合面内场分布问题。 、 Kirchhoff标量衍射理论 Kirchho仟标量衍射理论:忽略电磁场各分量间的相互耦合,孤立地求解电磁场任一直角分量。 仅在孔径尺寸远大于波长,使得背光面的场非常小情况下才适用 1. Kirchhot积分公式 复旦大学物理系 林志方徐建军1

Let there be light ²;>ÄåÆØ 1ÔÙµÑÚû § 7.4 § 7.4 >^Åû ûµ >^ÅDÂL§‘æNÔ½ÏL¶þšž§ÅD•¬u)UC" ù«y¡û" û¯K¢Sþ´‰½,4Ü­¡þ>^|©Ù§¦4Ü¡S|©Ù¯K" !Kirchhoff IþûnØ Kirchhoff IþûnصÑ>^|ˆ©þmƒpÍܧá/¦)>^|?†©þ" =3š»º€Œuŧ¦1¡|š~œ¹eâ·^" 1. Kirchhoff È©úª E￾ŒÆ ÔnX  Mï
1

经典电动力学导论 Let there be light 第七章:散射和衍射§74 874电磁波的衍射 衍射:当电磁波传播过程遇到障碍物或通过屏上的小孔时,波传播方向会发生改变。 这种现象称为衍射。 衍射问题实际上是给定某一闭合曲面上电磁场分布,求闭合面内场分布问题。 、 Kirchhoff标量衍射理论 Kirchho仟标量衍射理论:忽略电磁场各分量间的相互耦合,孤立地求解电磁场任一直角分量。 仅在孔径尺寸远大于波长,使得背光面的场非常小情况下才适用 1. Kirchhot积分公式 光学中的惠更斯原理:观察点P的波动是该点和波源间某个曲面上所发出的各个次波叠加而成。 复旦大学物理系 林志方徐建军1

Let there be light ²;>ÄåÆØ 1ÔÙµÑÚû § 7.4 § 7.4 >^Åû ûµ >^ÅDÂL§‘æNÔ½ÏL¶þšž§ÅD•¬u)UC" ù«y¡û" û¯K¢Sþ´‰½,4Ü­¡þ>^|©Ù§¦4Ü¡S|©Ù¯K" !Kirchhoff IþûnØ Kirchhoff IþûnصÑ>^|ˆ©þmƒpÍܧá/¦)>^|?†©þ" =3š»º€Œuŧ¦1¡|š~œ¹eâ·^" 1. Kirchhoff È©úª 1Æ¥¨dnµ* : P ÅÄ´T:ÚÅ m,‡­¡þ¤uш‡gÅU\ ¤" E￾ŒÆ ÔnX  Mï
1

经典电动力学导论 Let there be light 第七章:散射和衍射§74 874电磁波的衍射 衍射:当电磁波传播过程遇到障碍物或通过屏上的小孔时,波传播方向会发生改变。 这种现象称为衍射。 衍射问题实际上是给定某一闭合曲面上电磁场分布,求闭合面内场分布问题。 、 Kirchhoff标量衍射理论 Kirchho仟标量衍射理论:忽略电磁场各分量间的相互耦合,孤立地求解电磁场任一直角分量。 仅在孔径尺寸远大于波长,使得背光面的场非常小情况下才适用 1. Kirchhot积分公式 光学中的惠更斯原理:观察点P的波动是该点和波源间某个曲面上所发出的各个次波叠加而成。 Kirchhoff积分公式奠定了惠更斯原理的数学基础。下面推导 Kirchho积分公式。 复旦大学物理系 林志方徐建军1

Let there be light ²;>ÄåÆØ 1ÔÙµÑÚû § 7.4 § 7.4 >^Åû ûµ >^ÅDÂL§‘æNÔ½ÏL¶þšž§ÅD•¬u)UC" ù«y¡û" û¯K¢Sþ´‰½,4Ü­¡þ>^|©Ù§¦4Ü¡S|©Ù¯K" !Kirchhoff IþûnØ Kirchhoff IþûnصÑ>^|ˆ©þmƒpÍܧá/¦)>^|?†©þ" =3š»º€Œuŧ¦1¡|š~œ¹eâ·^" 1. Kirchhoff È©úª 1Æ¥¨dnµ* : P ÅÄ´T:ÚÅ m,‡­¡þ¤uш‡gÅU\ ¤" Kirchhoff È©úªC½ ¨dnêÆÄ:"e¡í Kirchhoff È©úª" E￾ŒÆ ÔnX  Mï
1