夫琅禾费衍射英文解释翻译、夫琅禾费衍射的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Fraunhofer diffraction

分词翻译：

夫的英语翻译：

goodman; husband; sister-in-law

禾的英语翻译：

standing grain

费的英语翻译：

charge; cost; expenses; fee; spend
【医】 fee
【经】 fee

衍射的英语翻译：

diffract; diffraction
【化】 diffraction
【医】 diffraction

专业解析

夫琅禾费衍射（Fraunhofer diffraction）是波动光学中描述光波通过障碍物或孔径后远场衍射现象的核心理论。其定义为：当光源和观察屏均处于无限远位置时，由平行光入射产生的衍射图样。该现象得名于德国物理学家约瑟夫·夫琅禾费（Joseph von Fraunhofer），其研究成果为现代光学仪器设计奠定了理论基础。

核心特征

远场条件：需满足夫琅禾费近似条件（$z gg a/lambda$，其中$z$为观测距离，$a$为孔径尺寸，$lambda$为波长），此时衍射图样呈现稳定空间频率分布。
数学表达：光强分布由傅里叶变换描述，单缝衍射强度公式为：
$$ I(theta) = I_0 left( frac{sinalpha}{alpha} right) quad text{其中}alpha = frac{pi a sintheta}{lambda} $$ （$a$为缝宽，$theta$为衍射角）。

工程应用

该理论广泛应用于激光束质量分析、光学元件公差检测及天文望远镜分辨率计算。例如在半导体光刻技术中，通过分析衍射图样可精确控制曝光精度。

与菲涅尔衍射的对比

区别于菲涅尔衍射（近场衍射），夫琅禾费衍射忽略二次相位项，仅保留线性相位变化分量。这种简化使得数学处理可通过透镜系统在实验室条件下实现等效观测。

参考来源

《物理光学》高等教育出版社，第4章波动光学
MIT OpenCourseWare 光学工程课程讲义
OSA（美国光学学会）衍射理论专题论文集
SPIE（国际光学工程学会）光刻技术年报
Fraunhofer Institute 历史档案文献

网络扩展解释

夫琅禾费衍射（Fraunhofer diffraction）是光波通过小孔、狭缝等障碍物后，在远场区域形成的衍射现象，属于波动光学的重要研究内容。以下是其核心要点：

一、定义与基本条件

远场衍射：当观察屏与障碍物的距离足够远（远大于波长和障碍物尺寸的平方比），或使用透镜将平行光聚焦时，入射波和衍射波均可视为平面波，此时发生的衍射称为夫琅禾费衍射。
典型场景：激光通过圆孔、单缝后，在透镜焦平面上的衍射图样（如中央亮斑与同心圆环）。

二、物理特性

衍射图样特点：
- 图样结构稳定，仅随距离等比缩放，中央亮纹宽度是其他亮纹的两倍，外围为明暗相间条纹。
- 圆孔衍射表现为中心亮斑（艾里斑）和环形条纹，单缝衍射则呈横向分布的亮暗带。
数学描述：
- 光强分布公式为： $$ I = I_0 left( frac{sin u}{u} right) quad (u = frac{pi b sin theta}{lambda}) $$ 其中，$b$为缝宽，$theta$为衍射角，$lambda$为波长。暗纹条件为$sintheta = frac{klambda}{b}$（$k$为整数）。

三、与菲涅尔衍射的区别

特征	夫琅禾费衍射	菲涅尔衍射
距离条件	远场（$z gg b/lambda$）	近场（距离较近）
波面性质	入射波和衍射波均为平面波	波面曲率不可忽略
图样变化	结构稳定，仅尺寸缩放	图样随距离复杂变化

四、应用与意义

光学仪器设计：用于分析透镜成像极限（如望远镜分辨率受艾里斑限制）。
傅里叶光学基础：其数学形式与现代光学中的频谱分析直接相关，为光信息处理提供理论基础。

五、历史背景

由德国物理学家夫琅禾费（Joseph von Fraunhofer）于19世纪初系统研究，他通过改进衍射实验装置（如使用平行光与透镜）首次精确描述了该现象，并推动了光谱学的发展。

总结来看，夫琅禾费衍射揭示了光波动性的远场行为，其理论和公式在光学工程与物理研究中具有广泛应用价值。