09-标量衍射理论1-光波的数学描述.ppt

1、第二章标量衍射的角度频谱理论Scalar angle-Spectrum theory of diffraction，光随时间的变化关系3360用频率N表示。单色广场上的一点P(x，y，z)可以用3360U表示时间T的光振动。可见光： n 1014Hz严格单色光： n是恒定的，空间上的光关系反映在3360上，(1)空间中的每个点的振幅可以不同。(2)空间中每个点的初始拓扑可能是由传播引起的。光场变化的空间周期为l .光场变化的周期为1。可以导出A(P)、N、j(P)必须满足的关系。2-1光波的数学描述1、光振动的复振幅、亥姆霍兹方程、光场随时间的变化e -j2pnt无关紧要。U (P，T)=线性

2、运算也不变。对传递信息的光波感兴趣的是空间变化部分。因此，为了导出a(P)，N，j(P)必须满足的关系，可以用复数表示光场来简化运算。=U(P)=a(P) e jj(P)，U(P，t)=e U(P) e -j2pnt，可以导出满足复振幅的方程式，即使用没有时间变量的复杂振幅分布完整描述单色光波场，2-1光波的数学描述光振动的复振幅表示：U(P)描述空间点的复函数，广场的空间分布，与时间无关。U(P)=a(P) e jj(P)，U(P)同时表示空间中每个点的振幅|U(P)|=|a(P)|和相对拓扑arg (u) 距离R的表示Z0):光波的数学描述球面波：描述给定平面的分布，以系统的光轴为z轴，光

3、沿着z轴的正方向传播。 测量的平面垂直于z轴，点光源位于z=0的平面上坐标(x0，y0)，仅考虑光波的数学描述波：根轴近似、x-y平面中源点S长角不大的范围。即泰勒展开(1 D)1/2 1 D /2，2-1光波的数学描述2，球面波3360根轴近似常识表示S发出的球面波。z 0表示常识收敛到S的球面波。球面中心为原点：x-y平面上等相线方程为：光波的数学描述为3，平面波的复振幅为等面平面，牙齿平面垂直于光波传播矢量K。Kcosg)，k的方向余弦都是常数。光波的数学描述3，平面波的复振幅表示，等平面是平面的，牙齿平面垂直于光波传播矢量K。K表示的共面方程式为k .r=const。因此，平面波复振幅

4、表达式为3360，光波。X-y平面上的等纬线xcosa ycosb=const用平行直线族考察平面波的复振幅：该平面波距离原点z。考察光波的数学描述4，平面波的空间频率，平面波在离原点z的平面上的相位分布。等虚线是平行直线族。简单首先，K在x-z平面中为： cosb=0，等平面与Y轴平行的一系列平面、L、等平面与x-y平面相交，形成与Y轴平行的线，双振幅分布3360，光波的数学描述4，平面波的空间频率，双振幅分布3360光波的数学描述平面波的空间频率：一般情况，以及因此，光波的数学描述平面波矢量K和X轴角度为30，Y轴角度为60。(1)在z=Z1平面中绘制间距为2p的等值线族，并得出Tx，Ty

5、，T和FX，fy和F。(2)在y=y1平面中绘制间距为2p的等值线族，然后得出Tx，Tz，FX，FZ。练习1，光波的数学描述平面波的空间频率-信息光学中最基本的概念，如果平面波传播方向是xz平面(或yz平面)和Z轴，则光波的数学描述平面波的空间频率-信息光学中最基本的概念，光波的数学描述平面波的空间频率-信息光学中最基本的概念，空间频率的单位3360cm-1相反，给定fx和fy组可以确定给定波长的单色平面波的cosa=l，FX，cosb=l，fy的传播方向。必须严格区分光的时间频率。光波的数学描述是平面波的空间频率-信息光学中最基本的概念，平面波的复振幅平面波方程可以写成：三个空间频率不能徐璐独立。因此，所有距离Z的平面上的复