惠更斯－菲涅耳原理

惠更新－菲涅耳原理指出，波前的每一点本身都是球面小波的来源，不同点发出的次级小波相互干涉。 这些球形小波的总和形成了一个新的波前。 因此，惠更斯-菲涅耳原理是一种应用于远场极限和近场衍射和反射中的光波传播问题的分析方法。

1678 年，惠更斯提出，光扰动到达的每个点都成为球面波的源； 这些次级波的总和决定了任何后续时间的波的形式。 他假设次级波仅沿前向传播，并且在理论中没有解释为什么会这样。 他能够对线性和球面波传播提供定性解释，并使用该原理推导出反射和折射定律，但无法解释当光线遇到边缘、孔径和屏幕时发生的直线传播偏差，众所周知 作为衍射效应。解决方法是源是一个偶极子，它在反射方向上抵消了。

为了获得与实验结果一致的结果，他必须对二次波的相位和振幅以及倾斜因子进行额外的任意假设。 这些假设没有明显的物理基础，但得出的预测与许多实验观察结果一致，包括泊松点。

泊松是法国科学院的成员，该科学院审查了菲涅耳的工作。 他用菲涅尔理论预言小圆盘的阴影中心应该出现一个亮点，并由此推论该理论是错误的。 然而，委员会的另一名成员阿拉戈进行了实验，结果表明预测是正确的。这是导致光的波动理论战胜当时占主导地位的微粒理论的研究之一。

在天线理论和工程中，惠更新-菲涅耳原理对辐射电流源的重新表述被称为表面等效原理。

惠更新－菲涅耳理论为理解和预测光的经典波传播提供了合理的基础。 然而，该原理存在局限性，即为推导基尔霍夫衍射公式所做的相同近似和菲涅耳引起的近场近似。 这些可以概括为光的波长远小于遇到的任何光学元件的尺寸这一事实。

基尔霍夫的衍射公式基于波动方程为衍射提供了严格的数学基础。 菲涅耳为得出惠更斯-菲涅耳方程所做的任意假设自动从该推导中的数学中出现。

当打开的门口连接两个房间并且在其中一个偏远的角落产生声音时，可以看到该原理运作的一个简单示例。 另一个房间里的人会听到声音，就好像它是从门口发出的一样。 就第二个房间而言，门口震动的空气才是声音的来源。

并非所有专家都同意惠更斯原理是对现实的准确微观描述。

这可以反映在以下事实中：

• 一般来说，产生光子和发射的微观力学本质上是电子的加速。
• 惠更斯号的原始分析仅包括振幅。 它既不包括相位也不包括以不同速度传播的波，因此不考虑干扰。
• 惠更斯分析也不包括光的偏振，这意味着向量势，而声波可以用标量势来描述，两者之间没有xxx和自然的转换。
• 在惠更斯的描述中，没有解释为什么我们只选择向前传播的而不是向后传播的超前波。
• 在菲涅尔近似中有一个非局部行为的概念