物理光学 | 社區大學終身學習網
物理光學(英語:physicaloptics),又稱波動光學(waveoptics)是光學的一個分支,研究的是關於干涉、衍射、偏振與其它在幾何光學裏射線近似不成立的種種現象。
物理光學(英語:physical optics),又稱波動光學(wave optics)是光學的一個分支,研究的是關於干涉、繞射、偏振與其它在幾何光學裏射線近似不成立的種種現象。假設光波的波長超小於儀器的尺寸,能取波長趨向於零的極限為近似,則可以使用幾何光學的方法來解析問題;對於小尺寸儀器,必須假設光波具有有限波長,改使用物理光學的方法來解析問題。[1]:36, 149
物理光學可以解釋紅色雷射通過圓孔後產生繞射的機制。在光學通信(optical communication)裏,像量子噪音(quantum noise)一類的效應是包括在干涉理論(coherence theory)的研究領域,通常不會包括在物理光學的研究領域。
物理光學建立在惠金斯原理的基礎上,可以計算複波前(包括振幅與相位)通過光學系統的模型。這一技術能夠利用計算機數值仿真模擬或計算繞射、干涉、偏振、像差等各種複雜光學現象。由於仍然會用到近似,物理光學不能像電磁波理論模型一樣地能夠全面描述光傳播。對於大多數實際問題來說,完整電磁波理論模型需要的計算量太大,在現在的一般計算機硬體條件下並不十分實用,但小尺度的問題可以使用完整波動模型進行計算。
物理光學近似 編輯 按照惠金斯原理,從點波源Q0發射出的球面波,其波前的任意一點Q可以視為次波的波源,這些次波會各自在點P貢獻出波擾疊加在一起,因此形成總波擾。物理光學也是一種近似的前綴,時常引用於光學、電機工程學、應用物理學。對於這上下文,它屬於一種處於忽略波動效應的幾何光學與精確波動理論的電磁學之間的中間方法。在「物理光學」這術語裏,「物理」兩個字的意味著它是比幾何光學更偏向物理方面的理論,而不是一門精確波動理論。[2]:11-13
這種近似應用幾何光學來估算在曲面位...
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