傅里叶光学课件第2章 光波衍射的线性系统分析.pdf

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第二章光波衍射的线性系统分析

——标量波衍射理论

2.1光波的电磁理论基础（单色光波的数学描述及其

时、空周期性）(书1.7节)

2.2光波衍射的线性系统分析

基尔霍夫波衍射理论(书2.1节)

2.3标量衍射的角谱理论(书2.2节)

2.4菲涅耳衍射和夫琅和费衍射(书2.3节)

2.5透镜的FT变换性质（书2.4节）

2.6傅立叶变换透镜(FTLs)（书8.4节）

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2.1光波的电磁理论基础，单色光波的数学描述及其时、

空周期性书1.7节

组程方韦斯克麦足满导数函波波光

求

波光出程方动波解

光波波函数用U(r,t)表示.U(r,t)可以是电矢量

E(r,t)，也可以是磁矢量H(r,t).由于光波与物质相互作用

时,起主要作用的是电场，所以E(r,t)也称为光矢量。

通常也把E(r,t)称为光波函数。

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2

21∂

标量波的波动方程：∇E(r,t)−22E(r,t)0

v∂t

其中：E(r,t)是光波场中r处、t时刻的光波函数。

222

2∂∂∂拉普拉波动方程描述了光波场

∇=++

∂x2∂y2∂z2斯算符的时、空变化关系.

1平面波、球面波都是波

v介质中的光速

εµ的方程的基本解.

1任何复杂的波均可看成

vc真空中的光速

εµ是多个平面波或球面波的

00

线性叠加。

cεµ

nεµ

vεµrr理论上，只考虑平面波

00