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暂时还不太明白你的意思,现在的问题是:一束基本垂直窄缝入射的激光,是否会在窄缝边缘产生反射? 我以前也没有能想得清楚,为什么会出现"边缘反射", 因为按说既然激光是基本垂直于窄缝的,那么依据反射定律,入射角是90度,那么反射角呢?也是90度? 昨天总算找到个说法了,就是要同时考虑到绕射,正是这个绕射使得边缘处的光入射角不再是90度了, 再由于边缘的特点,使得这个反射光具有类似"定向点光源"的特征, 所以才会出现我们很容易直接观察到的边缘反射光(从各角度看,反射光亮度随角度有所变化), 简单的说:“边缘反射”正是依靠的绕射, 而且用激光照射边缘,很容易用肉眼直接观察到边缘反射处实际存在的反射光, 也别小看这点进展,现有的论文里也还没有这种解释呢, 他们是用偏振入射光经过"边界反射"后的偏振角发生了变化来论证的, (因为反射有起偏的作用,当然也可以部分改变偏振角) 但似乎并没有把"边缘反射"与绕射的关系讲清楚? 不管怎么说吧,总算是想通了一个长期悬而未决的问题,有多长呢?8年了,最初的探讨参见: http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-1043.html http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-1214.html 还有一些是在"研学论坛"讨论的,仅供参考: 《边界衍射波的意义》摘选: http://scholar.ilib.cn/Abstract.aspx?A=yyjg200101016> 关于边界衍射波真实性的讨论,最有说服力的应是科学实验的检验。 文献[3]认为,边界衍射波只是一种数学处理的结果, 不是入射光波真的被边界散射出来的波,并非物理实在。 我们认为这种论证并不充分。众所周知,点光源的空间 场可由某一时刻波阵面上次级发射子波而求得(惠更斯- 菲涅尔原理), 这时的点光源当然是真实的。基尔霍夫衍射积分及其等价的边界 衍射波理论中曾假定衍射障碍物是完全"黑"的、完全没有反射。 在此前提下,是无法证明边界衍射波的真实性, 因为任何边界波的改变将导致基尔霍夫衍射积分的修正。 因此,能否在实验上通过实现边界波的改变来观察衍射场的变化, 则是检验边界波真实性的验证性实验。文献[81]已给出边界波真实存在的例子, 本文以文献[5,9]对不同边界衍射波的实验测量,来说明边界衍射波的真实性。 文献[51]指出,用振动平行和垂直于金属细丝、狭缝的偏振光入射时所得细丝直径、 缝宽的实验值不同。若计及边界衍射波在金属表面反射时的位相变化, 利用边界衍射波理论计算的结果和实验是相符的。 文章还对不同金属的情况进行了测试,结果和理论计算也是吻合的。 由此可知,衍射可以真正看成是几何光波与边界波的干涉, 边界衍射波理论已独立于基尔霍夫衍射积分。 《边界衍射波理论公式的准确性数值分析》摘选: http://scholar.ilib.cn/Abstract.aspx?A=gzxb200206027>
边界波理论的起源可追溯到Young于1802年提出的边界波思想, Maggi、Sommerfeld等人对这一思想做过进一步的探索. 1917年,Rubinowicz 把Huygens-Fresnel-Kirchhoff衍射积分分成了两部分, 即几何波部分与边界波部分,得到在平面波和球面波入射情况下的边界波公式. 1962年,Marchand和Wolf证明在Rayleigh-Sommerfeld衍射积分域中存在边界波, 并于同年,Miyamoto和Wolf利用矢势理论,给出在任意波入射情况下的边界波公式. 后来,Ganci的实验及Sommerfeld的半无限大锐直边导体屏衍射的精确解的得出, 支持了边界波理论. ... 由于面衍射积分的物理基础是Huygens的次波源原理及叠加原理, 而次波源的物理实在性却无法证实. 而相应的边界波可以用边界上的某种散射来解释,物理意义更明确. **************************************************************** 在Huygens-Fresnel-Laplace定律(次波源衍射)和Kichhoff衍射积分中, "次波源的物理实在性却无法证实", 次波源显然只是一种数学处理方法,无法证明其真实性?
"边缘干涉"更接近于"边界衍射波理论", 即把衍射看作几何波与边界波两部分的干涉来研究, 边界波显然可以用边界上的某种散射来解释,其真实物理意义很明确, 可是有些学者却反过来认为: "边界衍射波只是一种数学处理的结果, 不是入射光波真的被边界散射出来的波,并非物理实在。" 这实在给人一种黑白颠倒、自欺欺人的感觉? "因为任何边界波的改变将导致基尔霍夫衍射积分的修正。 因此,能否在实验上通过实现边界波的改变来观察衍射场的变化, 则是检验边界波真实性的验证性实验。" 参见《边界衍射波的意义》: http://scholar.ilib.cn/Abstract.aspx?A=yyjg200101016> 我说的"边缘干涉"除了强调"边界波"外,还特别强调了"几何光"的绕射, 即衍射条纹的形成是:边缘反射与几何入射(直射+绕射)形成的干涉,参见附图, 特别对于较粗的棒或较宽的条,其后面出现的"边缘干涉"条纹就是两束绕射光形成的, |