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第3章 标量衍射的角谱理论,3.1光波的数学描述（根据麦氐理论满足波动方程）,从普遍意义上讲，光场分布应该用矢量场来描述。在有些情况下，把光场作为标量场来讨论是允许的。,1 衍射孔径比波长大 2 观察点离衍射孔较远,3.1.1光振动的复振幅和亥姆霍兹方程,用标量函数表示P点坐标(x, y, z）,t 时刻的单色振动，可写作,用复指数形式描述时，有,由于我们是研究同一时刻的光场分布，故时间因子可以省略。,3.1.2球面波的复振幅表示,点光源发出的光波是球面波，球面波的等相面是一组同心球面，各点的振幅与该点到球心的距离成反比。 当直角坐标的原点与球面中心重合时，球面波可以写作,对于发散球面波k与r方向一致 ,对于会聚球面波，k与r方向相反，,所以：球面波的复振幅,1,当点光源不在原点，,发散球面波,发散球面波,会聚球面波,1,3.1.3 平面波的复振幅表示,平面波的特点是等相面是平面，在各向同性媒质中，等相面与传播方向垂直，在平面波光场中，各点振幅为常数，在确定的直角坐标中，若平面波传播方向的单位矢量k的方向余弦为,则平面波可以表示为,则,显然平面波的复振幅可表示为,3.1.4 平面波的空间频率,传播方向在XZ平面内的平面波,对一般二维情况，,平行Z轴的平面波,Z轴上确定的某一平面,