菲涅耳双棱镜英文解释翻译、菲涅耳双棱镜的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Fresnel biprism

分词翻译：

菲的英语翻译：

humble; poor; unworthy
【化】 phenanthrene; phenanthrine
【医】 phenanthrene

耳的英语翻译：

ear; erbium
【医】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-

双的英语翻译：

both; double; even; twin; two; twofold
【化】 dyad
【医】 amb-; ambi-; ambo-; bi-; bis-; di-; diplo-; par

棱镜的英语翻译：

prism
【化】 prism
【医】 Pr.; prism; prisma

专业解析

菲涅耳双棱镜（Fresnel Biprism）是一种经典的光学干涉装置，由法国物理学家奥古斯丁·菲涅耳（Augustin-Jean Fresnel）于19世纪初发明，用于演示光的波动性并精确测量光的波长。其核心原理是通过光的干涉现象验证光的波动理论。

一、基本结构与原理

菲涅耳双棱镜由两块底边相接的薄棱镜组成，整体形状类似一个被压扁的棱镜（图1）。当单色平行光通过双棱镜时，光线被折射成两束相干光，如同从两个虚光源发出。这两束光在重叠区域产生干涉，形成明暗交替的干涉条纹（图2）。干涉条纹的间距公式为： $$ Delta y = frac{lambda D}{d} $$ 其中 (lambda) 为光波长，(D) 为虚光源到屏的距离，(d) 为两虚光源间距。

二、核心功能与科学意义

波动光学验证
双棱镜实验首次通过干涉条纹直观证明了光的波动性，反驳了牛顿的微粒说，为光的电磁理论奠定基础（来源：Hecht, Optics, 5th ed.）。
波长测量
通过测量干涉条纹间距 (Delta y) 和参数 (D/d)，可精确计算单色光波长。例如钠黄光（589.3 nm）的测量误差可控制在0.1%内（来源：Jenkins & White, Fundamentals of Optics）。
相干光源生成
双棱镜无需分振幅或分波前，直接通过折射创造相干光，简化了干涉实验装置（来源：MIT OpenCourseWare, Optics Lab Manual）。

三、历史背景与应用拓展

菲涅耳在1816年向法国科学院提交的实验报告中首次描述该装置（来源：Fresnel, Mémoires de l'Académie des Sciences, 1826）。现代应用中，双棱镜衍生物已用于激光干涉仪、光学相干断层扫描（OCT）等精密测量技术（来源：Optica Publishing Group, Applied Optics Vol. 58）。

图示说明
图1：双棱镜截面呈V形，顶角约1°–2°，折射使单光源分裂为两虚光源。

图2：干涉条纹为等间距直条纹，条纹密度与波长成反比。

权威参考来源

Hecht, E. Optics (5th Edition), Pearson Education, 2017. [ISBN 978-0133977226]
Jenkins, F., White, H. Fundamentals of Optics, McGraw-Hill, 1957. [ISBN 978-0072561913]
MIT OpenCourseWare: Optics Lab Experiment 2: Fresnel Biprism (ocw.mit.edu)
Fresnel, A. "Mémoire sur la diffraction de la lumière", Mémoires de l'Académie des Sciences, Tome V, 1826.
Wang, Z. et al. "High-precision wavelength measurement using Fresnel biprism interferometer", Applied Optics 58(10), 2019.

网络扩展解释

菲涅耳双棱镜是一种基于分波前干涉原理的光学装置，主要用于研究光的波动性质。以下是其详细解释：

1.结构与定义

菲涅耳双棱镜由两块底面相合、顶角极小且相等的薄三棱镜组成，通常由同一块玻璃磨制而成。其外形类似一个顶角极大的等腰三棱镜，可视为两个楔角很小的直角棱镜组合。这种设计使单色光通过双棱镜后，被分成两束相干光，仿佛从两个虚光源发出。

2.工作原理

当单色缝光源（如激光）垂直入射时，双棱镜的上半部分使光束向下偏折，下半部分使光束向上偏折，形成两个虚像光源 ( S_1' ) 和 ( S_2' )。这两束光在重叠区域发生干涉，产生明暗相间的条纹，其性质与杨氏双缝干涉类似。干涉条纹的间距公式为： $$ lambda = frac{d Delta x}{D} $$ 其中，( lambda ) 为光波长，( d ) 为虚光源间距，( Delta x ) 为条纹间距，( D ) 为光源到观察屏的距离。

3.应用与科学意义

光波长测量：通过测量 ( d )、( D ) 和 ( Delta x )，可精确计算光波波长。
验证光的波动性：19世纪菲涅耳通过此实验证实了光的波动理论，推动了波动光学发展。

4.实验关键参数与挑战

双棱镜的折射率、楔角、厚度等参数会影响干涉效果。实验中需严格调节光学元件共轴，并使用扩束镜形成点光源。此外，虚光源像面位置的精确确定是提高测量精度的难点。

5.历史与现代发展

该装置由菲涅耳于1826年设计，其思想至今仍被用于全息显微、相衬成像等领域。现代实验中，通过分光计和等厚干涉方法可进一步优化参数测量。

总结来看，菲涅耳双棱镜通过简单的结构实现分波前干涉，是光学实验中验证波动性和精密测量的经典工具。